bab ii tinjauan pustakaeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_ii.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen...

86
11 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Pengendalian banjir merupakan bagian dari pengelolaan sumber daya air yang lebih spesifik untuk mengendalikan debit banjir umumnya melalui dam – dam pengendali banjir, atau peningkatan sistem pembawa (sungai, drainase) dan pencegahan hal –hal yang berpotensi merusak dengan cara mengelola tata guna lahan dan daerah banjir (flood plains) (Kodoatie , 2002). Dalam perencanaan pengendalian banjir di DAS Bulanan ini memerlukan tinjauan pustaka untuk mengetahui dasar-dasar teori dalam mengendalikan banjir. 2.2 Pengertian Banjir 2.2.1 Definisi Banjir Banjir merupakan peristiwa alam yang dapat menimbulkan kerugian harta benda penduduk serta pula menimbulkan korban jiwa disamping itu dapat pula merusak bangunan prasarana dan sarana dan lingkungan hidup serta merusak tata kehidupan masyarakat. Banjir adalah suatu kondisi dimana tidak tertampungnya air dalam saluran pembuang (kali) atau terhambatnya aliran air di dalam saluran pembuang (Suripin, 2004). 2.2.2 Penyebab Banjir Banyak faktor menjadi penyebab terjadinya banjir. Namun secara umum penyebab terjadinya banjir dapat diklasifikasikan dalam 2 kategori, yaitu banjir yang disebabkan oleh penyebab alami dan banjir yang diakibatkan oleh tindakan manusia(Kodoatie, Sugiyanto, 2002). This document is Undip Institutional Repository Collection. The author(s) or copyright owner(s) agree that UNDIPIR may, without changing the content, translate the submission to any medium or format for the purpose of preservation. The author(s) or copyright owner(s) also agree that UNDIPIR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, backup and preservation: ( http://eprints.undip.ac.id )

Upload: others

Post on 30-Dec-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

11

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Pengendalian banjir merupakan bagian dari pengelolaan sumber daya air

yang lebih spesifik untuk mengendalikan debit banjir umumnya melalui dam –

dam pengendali banjir, atau peningkatan sistem pembawa (sungai, drainase) dan

pencegahan hal –hal yang berpotensi merusak dengan cara mengelola tata guna

lahan dan daerah banjir (flood plains) (Kodoatie , 2002).

Dalam perencanaan pengendalian banjir di DAS Bulanan ini memerlukan

tinjauan pustaka untuk mengetahui dasar-dasar teori dalam mengendalikan banjir.

2.2 Pengertian Banjir

2.2.1 Definisi Banjir

Banjir merupakan peristiwa alam yang dapat menimbulkan kerugian harta

benda penduduk serta pula menimbulkan korban jiwa disamping itu dapat pula

merusak bangunan prasarana dan sarana dan lingkungan hidup serta merusak tata

kehidupan masyarakat.

Banjir adalah suatu kondisi dimana tidak tertampungnya air dalam saluran

pembuang (kali) atau terhambatnya aliran air di dalam saluran pembuang (Suripin,

2004). 2.2.2 Penyebab Banjir

Banyak faktor menjadi penyebab terjadinya banjir. Namun secara umum

penyebab terjadinya banjir dapat diklasifikasikan dalam 2 kategori, yaitu banjir

yang disebabkan oleh penyebab alami dan banjir yang diakibatkan oleh tindakan

manusia(Kodoatie, Sugiyanto, 2002).

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

12

Yang termasuk penyebab alami diantaranya adalah:

1. Curah hujan

Indonesia mempunyai iklim tropis sehingga sepanjang tahun mempunyai

dua musim yaitu musim hujan yang umumnya terjadi antara bulan Oktober

sampai bulan Maret, dan musim kemarau yang terjadi antara bulan April sampai

bulan September. Pada musim penghujan, curah hujan yang tinggi akan

mengakibatkan volume air sungai bertambah, dan jika volume air yang ada lebih

besar dari kapasitas sungai, maka terjadilah banjir.

2. Pengaruh Fisiografi

Fisiografi atau geografi fisik sungai seperti bentuk, fungsi dan kemiringan

daerah aliran sungai (DAS), kemiringan sungai, geometrik hidrolik (bentuk

penampang seperti lebar, kedalaman, potongan memanjang, material dasar

sungai), lokasi sungai dll. merupakan hal-hal yang mempengaruhi terjadinya

banjir.

3. Erosi dan Sedimentasi

Erosi dan sedimentasi di DAS berpengaruh terhadap pengurangan

kapasitas penampang sungai. Jika erosi lahan besar maka makin besar pula

sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas

tampungan saluran, sehingga terjadilah banjir karena saluran tidak dapat lagi

menampung debit yang ada.

4. Kapasitas sungai

Pengurangan kapasitas aliran banjir pada sungai dapat disebabkan oleh

pengendapan yang berasal dari erosi DAS dan erosi tanggul sungai yang

berlebihan dan sedimentasi di sungai yang dikarenakan tidak adanya vegetasi

penutup dan penggunaan lahan yang tidak tepat

5. Kapasitas Drainase yang tidak memadai

Hampir semua kota-kota di Indonesia mempunyai drainase daerah

genangan yang tidak memadai, sehingga kota-kota tersebut sering menjadi

langganan banjir di musim hujan.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

13

6. Pengaruh air pasang

Air pasang laut memperlambat aliran sungai ke laut. Pada waktu banjir

bersamaan dengan air pasang yang tinggi maka tinggi genangan atau banjir

menjadi besar karena terjadi aliran balik (backwater). Contoh terjadi di Kota

Semarang dan Jakarta. Genangan ini terjadi sepanjang tahun baik di musim hujan

dan maupun di musim kemarau.

Yang termasuk penyebab banjir karena tindakan manusia adalah:

1. Perubahan Kondisi DAS

Perubahan DAS seperti penggundulan hutan, usaha pertanian yang kurang

tepat, perluasan kota, dan perubahan tata guna lahan lainnya, dapat menyebabkan

berkurangnya daerah resapan air. Dengan berkurangnya daerah resapan air akan

memperbesar laju aliran permukaan, laju erosi dan sedimentasi. Sedimentasi yang

besar akan membuat daya tampung sungai berkurang. Berkurangnya daya

tampung sungai dan bertambahnya aliran permukaan akan memperbesar

kemungkinan terjadinya banjir.

2. Kawasan kumuh

Perumahan kumuh yang terdapat di sepanjang sungai, dapat merupakan

penghambat aliran. Masalah kawasan kumuh dikenal sebagai faktor penting

terhadap masalah banjir daerah perkotaan.

3. Sampah

Ketidakdisiplinan masyarakat untuk membuang sampah pada tempat yang

ditentukan, umumnya mereka langsung membuang sampah ke sungai. Di kota-

kota besar hal ini sangat mudah dijumpai. Pembuangan sampah di alur sungai

dapat meninggikan muka air banjir karena menghalangi aliran air.

4. Drainase lahan

Drainase perkotaan dan pengembangan pertanian pada daerah bantuan

banjir akan mengurangi kemampuan bantaran dalam menampung debit air yang

tinggi.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

14

5. Bendung dan bangunan air

Bendung dan bangunan lain seperti pilar jembatan dapat meningkatkan

elevasi muka air banjir karena efek aliran balik (backwater).

6. Kerusakan bangunan pengendali banjir

Pemeliharaan yang kurang memadai dari bangunan pengendali banjir

sehingga menimbulkan kerusakan dan akhirnya menjadi tidak berfungsi dapat

meningkatkan kuantitas banjir.

7. Perencanaan sistem pengendalian banjir tidak tepat

Beberapa sistem pengendalian banjir memang dapat mengurangi

kerusakan akibat banjir kecil sampai sedang, tetapi mungkin dapat menambah

kerusakan selama banjir-banjir yang besar. Sebagai contoh bangunan tanggul

sungai yang tinggi. Limpasan pada tanggul pada waktu terjadi banjir yang

melebihi debit rencana dapat menyebabkan keruntuhan tanggul, hal ini

menimbulkan kecepatan aliran air menjadi sangat besar yang melalui bobolnya

tanggul sehingga menimbulkan banjir yang besar.

2.2.3 Kerugian Akibat Banjir Kerugian akibat banjir pada umumnya sulit diidentifikasi secara jelas,

dimana terdiri dari kerugian banjir secara langsung dan tak langsung. Kerugian

banjir secara langsung, merupakan kerugian fisik akibat banjir yang terjadi, antara

lain robohnya gedung sekolah, industri, rusaknya sarana transportasi, hilangnya

nyawa, hilangnya harta benda, kerusakan di pemukiman, kerusakan daerah

pertanian dan peternakan, kerusakan sistem irigasi, sistem air bersih, sistem

drainase, sistem kelistrikan, sistem pengendali banjir termasuk bangunannya,

kerusakan sungai, dan kerugian lainnya. Sedangkan kerugian banjir secara tak

langsung berupa kerugian kesulitan yang timbul secara tak langsung diakibatkan

oleh banjir, seperti komunikasi, pendidikan, kesehatan, kegiatan bisnis terganggu

(Kodoatie, Sugiyanto, 2002).

2.2.4 Sistem Pengendalian Banjir (Flood Control System) Sistem pengendalian banjir merupakan cara-cara pengendalian banjir yang

dapat dilaksanakan dari hulu sampai dengan hilir, yang bekerja menyeluruh dalam

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

15

satu sistem, untuk melindungi suatu daerah dari bahaya banjir. Sedangkan

kegiatan pengendalian banjir adalah kegiatan dari perencanaan sampai dengan

pelaksanaan konstruksi, operasi dan pemeliharaan termasuk pengaturannya.

Pelaksanaan pengendalian banjir meliputi 3 aspek / tahapan :

1. Aspek pencegahan dan mengurangi kemungkinan terjadinya bencana banjir

yaitu dengan usaha pemeliharaan dan pelestarian fungsi sungai saat sebelum

banjir.

2. Aspek menanggulangi banjir yaitu dengan usaha mengurangi akibat-akibat

yang timbul pada saat terjadi banjir.

3. Aspek memperbaiki kerusakan-kerusakan akibat banjir yang telah terjadi yaitu

dengan usaha mengembalikan fungsi bangunan pengendalian pada saat

sesudah banjir.

Sistem pengendalian banjir pada suatu daerah perlu dibuat dengan baik

dan efisien, memperhatikan kondisi yang ada dan pengembangan pemanfaatan

sumber air mendatang. Pada penyusunan sistem pengendalian banjir perlu adanya

evaluasi dan analisis atau memperhatikan hal-hal yang meliputi antara lain :

1. Analisis cara pengendalian banjir yang ada pada daerah tersebut / yang sedang

berjalan.

2. Evaluasi dan analisis daerah genangan banjir, termasuk data kerugian akibat

banjir.

3. Evaluasi dan analisis tata guna tanah di daerah studi, terutama di daerah

bawah / dataran banjir.

4. Evaluasi dan analisis daerah pemukiman yang ada maupun perkembangan

yang akan datang.

5. Memperhatikan potensi dan pengembangan sumber daya air di masa

mendatang.

6. Memperhatikan pemanfaatan sumber daya air yang ada termasuk bangunan

yang ada.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

16

Dengan memperhatikan hal-hal tersebut di atas dapat direncanakan sistem

pengendalian banjir dengan menyesuaikan kondisi yang ada, dengan berbagai cara

mulai dari hulu sampai hilir yang mungkin dapat dilaksanakan. Cara pengendalian

banjir dapat dilakukan secara struktur dan non struktur. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 2.1 berikut :

Sumber : Kodoatie, Sugiyanto,2002

Gambar 2.1 Pengendalian Banjir Metode Struktur dan Non Struktur

A. Pengendalian Banjir Metode Non Struktur

Analisis pengendalian banjir dengan tidak menggunakan bangunan

pengendali akan memberikan pengaruh cukup baik terhadap regim sungai. Contoh

aktifitas penanganan tanpa bangunan adalah sebagai berikut(Kodoatie, Sugiyanto,

2002) :

1. Pengelolaan DAS

Pengelolaan DAS berhubungan erat dengan peraturan, pelaksanaan dan

pelatihan. Kegiatan penggunaan lahan dimaksudkan untuk menghemat dan

menyimpan air dan konservasi tanah. Pengelolaan DAS mencakup aktifitas-

aktifitas berikut ini :

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

17

Pemeliharaan vegetasi di bagian hulu DAS

Penanaman vegetasi untuk mengendalikan kecepatan aliran air dan erosi

tanah.

Pemeliharaan vegetasi alam, atau penanaman vegetasi tahan air yang tepat,

sepanjang tanggul drainasi, saluran-saluran dan daerah lain untuk

pengendalian aliran yang berlebihan atau erosi tanah.

Mengatur secara khusus bangunan-bangunan pengendali banjir sepanjang

dasar aliran yang mudah tererosi.

Sasaran penting dari kegiatan pengelolaan DAS adalah untuk mencapai

keadaan-keadaan berikut :

Mengurangi debit banjir di daerah hilir

Mengurangi erosi tanah dan muatan sedimen di sungai

Meningkatkan produksi pertanian yang dihasilkan dari penataan guna

tanah dan perlindungan air.

Meningkatkan lingkungan di daerah DAS dan daerah sungai

Sasaran tersebut harus didukung oleh aktifitas-aktifitas lainnya, seperti :

Pembatasan penebangan hutan dan kebijakan-kebijakan yang mencakup

atau menganjurkan penghutanan kembali daerah-daerah yang telah rusak.

Rangsangan atau dorongan, untuk mengembangkan tanaman yang tepat

dan menguntungkan secara ekonomi (misal cacao, turi, jambu mete,

lamtorogung, buah-buahan).

Pemilihan cara penanaman yang dapat memperlambat aliran dan erosi.

Pertanian bergaris (sistim hujan), dan metode teras (bertingkat) sehingga

mengurangi pengaliran dan erosi tanah dari daerah pertanian.

Tidak ada pertanian atau kegiatan-kegiatan pengembangan lain di

sepanjang bantaran sungai.

Minimal daerah penyangga atau daerah vegetasi yang tidak boleh

terganggu di sepanjang jalan air, dapat mengacu pada daftar di bawah ini.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

18

Tabel 2.1 Hubungan Debit dan Lebar Penyangga

Debit Rata-rata (Q) Lebar Penyangga Minimal

Kurang dari 1 m3/dt 5 m

1 m3/dt < Q < 5 m3/dt 10 m

Lebih dari 5 m3/dt 15 m Sumber : Kodoatie, Sugiyanto,2002

2. Pengaturan Tata Guna Lahan

Pengaturan tata guna tanah di daerah aliran sungai, ditujukan untuk

mengatur penggunaan lahan, sesuai dengan rencana pola tata ruang wilayah yang

ada. Hal ini untuk menghindari penggunaan lahan yang tidak terkendali, sehingga

mengakibatkan kerusakan daerah aliran sungai yang merupakan daerah tadah

hujan. Pada dasarnya pengaturan penggunaan lahan di daerah aliran sungai

dimaksudkan untuk:

Untuk memperbaiki kondisi hidrologis DAS, sehingga tidak menimbulkan

banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau.

Untuk menekan laju erosi daerah aliran sungai yang berlebihan, sehingga

dapat menekan laju sedimentasi pada alur sungai di bagian hilir.

Penataan tiap - tiap kawasan, proporsi masing - masing luas penggunaan

lahan dan cara pengelolaan masing - masing kawasan perlu mendapat perhatian

yang baik. Daerah atas dari daerah aliran sungai yang merupakan daerah

penyangga berfungsi sebagai recharge atau pengisian kembali air tanah. Maka

dari itu perlu diperhatikan luasan daerah penyangga dari masing-masing kawasan.

Misalnya untuk luasan kawasan hutan minimum 30 % dari luas daerah aliran

sungai.

Sedangkan untuk mencegah adanya laju erosi daerah aliran sungai yang

tinggi perlu adanya cara pengelolaan yang tepat, untuk masing - masing kawasan.

Pengelolaan lahan tersebut dapat meliputi, sistem pengelolaan, pola tanam dan

jenis tanaman yang disesuaikan jenis tanah, kemampuan tanah, elevasi dan

kelerengan lahan. Karena dengan adanya erosi lahan yang tinggi akan menentukan

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

19

besarnya angkutan sedimen di sungai dan mempercepat laju sedimentasi di

sungai, terutama di bagian hilir. Dengan adanya sedimentasi di sungai akan

merubah penampang sungai dan memperkecil kapasitas pengaliran sungai.

3. Pengendalian Erosi

Sedimen di suatu potongan melintang sungai merupakan hasil erosi di

daerah aliran di hulu potongan tersebut dan sedimen tersebut terbawa oleh aliran

dari tempat erosi terjadi menuju penampang melintang itu. Oleh karena itu kajian

pengendalian erosi dan sedimen juga berdasarkan kedua hal tersebut di atas, yaitu

berdasarkan kajian suplai sedimen dari DAS atau kapasitas transport dari sungai.

Faktor pengelolaan penanaman memberikan andil yang paling besar dalam

mengurangi laju erosi. Jenis dan kondisi semak (bush) dan tanaman pelindung

yang bisa memberikan peneduh (canopy) untuk tanaman di bawahnya cukup besar

dampaknya terhadap laju erosi. Pengertian ini secara lebih spesifik menyatakan

bahwa dengan pengelolaan tanaman yang benar sesuai kaidah teknis berarti dapat

menekan laju erosi yang signifikan.

4. Pengembangan Daerah Banjir

Ada 4 strategi dasar untuk pengembangan daerah banjir yang meliputi :

Modifikasi kerentanan dan kerugian banjir (penentuan zona atau

pengaturan tata guna lahan).

Pengaturan peningkatan kapasitas alam untuk dijaga kelestariannya seperti

penghijauan.

Modifikasi dampak banjir dengan penggunaan teknik mitigasi seperti

asuransi.

Modifikasi banjir yang terjadi (pengurangan) dengan bangunan pengontrol

(waduk) atau normalisasi sungai.

5. Pengaturan Daerah Banjir

Pada kegiatan ini dapat meliputi seluruh kegiatan dalam perencanaan dan

tindakan yang diperlukan untuk menentukan kegiatan, implementasi, revisi

perbaikan rencana, pelaksanaan dan pengawasan secara keseluruhan aktivitas di

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

20

daerah dataran banjir yang diharapkan berguna dan bermanfaat untuk masyarakat

di daerah tersebut, dalam rangka menekan kerugian akibat banjir.

Manajemen daerah dataran banjir pada dasarnya bertujuan untuk :

Meminimumkan korban jiwa, kerugian maupun kesulitan yang

diakibatkan oleh banjir yang akan terjadi.

Merupakan suatu usaha untuk mengoptimalkan penggunaan lahan di

daerah dataran banjir dimasa mendatang, yaitu memperhatikan keuntungan

individu ataupun masyarakat sehubungan dengan biaya yang dikeluarkan.

Dengan demikian perlu pengawasan dalam pelaksanaannya untuk

meminimalkan kerugian pengembangan dan pemanfaatan yang ada dan

bagaimana mengarahkan penggunaan dan pengembangan yang optimum di masa

mendatang.

Atas dasar pertimbangan tersebut diatas perlu adanya evaluasi yang meliputi:

Evaluasi kondisi fisik dan konsep ekonomi yang diharapkan untuk

melindungi investasi yang ada.

Penting untuk dilakukan seleksi dari beberapa alternatif investasi yang

terbaik di daerah tersebut dengan berbagai pengembangan yang mungkin

diterapkan.

Penggunaan daerah dataran banjir perlu adanya pengendalian dan

pengaturan. Ada beberapa langkah yang dapat dilaksanakan untuk pengendalian

dan pengaturan tersebut antara lain:

a. Penyesuaian dan penempatan suatu bangunan sesuai rencana land use,

yang dapat menurunkan potensi kerugian akibat banjir, penyesuaian dan

penempatan bangunan disini dapat diartikan juga tindakan perubahan

rencana penempatan bangunan, penyesuaian penggunaan maupun

pembebasan area.

b. Pada langkah kedua dapat berupa memberlakukan undang-undang,

peraturan ataupun peraturan daerah, pengaturan tiap - tiap kawasan / zona,

penyesuaian bangunan dan pajak, pengosongan, pembaharuan pemukiman,

tanda / peringatan dll.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

21

c. Mengoptimumkan pemanfaatan daerah dataran. Hal ini merupakan

tantangan seorang pemimpin proyek pengembangan wilayah sungai.

Prinsip - prinsip utama dalam rangka usaha di atas adalah: teknis,

ekonomis, sosial, budaya, hukum, institusi dan lingkungan maka

didapatkan keuntungan optimal dari pemanfaatan daerah terhadap biaya

yang dikeluarkan.

6. Penanganan Kondisi Darurat

Kondisi darurat merupakan keadaan pada saat awal terjadinya bencana

yang terjadi secara tiba – tiba, tanpa persiapan, dan terjadi dalam keadaan sangat

genting. Pada kondisi ini, perlu dilakukan respon dan pertolongan secara cepat,

terpadu, dan terprogram, demi mengurangi dampak bencana yang terjadi. Dampak

bencana yang dapat terjadi antara lain :

Kematian.

Luka-luka.

Kerusakan dan kehancuran harta benda.

Kerusakan dan kehancuran sumber mata pencaharian dan hasil pertanian.

Gangguan proses produksi.

Gangguan gaya hidup.

Kehilangan tempat tinggal.

Gangguan pelayanan khusus.

Kerusakan infrastruktur.

Gangguan sistem pemerintahan.

Kerugian ekonomi.

Dampak sosiologi dan psikologi.

Respon merupakan semua tindakan yang segera dilakukan pada saat

bencana terjadi. Dapat katakan merupakan tindakan - tindakan yang bertujuan

untuk penyelamatan korban, perlindungan (proteksi) harta benda, dan juga

tindakan-tindakan yang berkaitan dengan kerusakan (damage) dan dampak negatif

lain yang disebabkan oleh bencana.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

22

Respon bertujuan untuk meminimalkan korban baik jiwa maupun benda.

Tindakan respon biasanya diperoleh setelah mendapatkan persetujuan dan sesuai

dengan dampak bencana. Tindakan harus sesuai dengan SOP (Standard Operation

Procedure) yang telah ditetapkan.

Tindakan respon biasanya dilakukan pada kondisi yang tidak normal,

misalnya: lokasi yang sulit dijangkau, kebutuhan alat berat yang besar namun

dengan transportasi jalan yang tak memadai (akses jalan sulit), cuaca yang tidak

menguntungkan, kondisi lahan bencana yang bisa saja belum stabil, trauma dan

kepanikan masyarakat yang terkena bencana yang bisa menjadi potensi gangguan

tindakan respon. Di sisi lain tindakan respon harus dilakukan secara cepat, tepat,

dan benar.

Disamping itu tindakan respon harus juga mempertimbangkan dan

memperhitungkan sequence selanjutnya yaitu tindakan pemulihan (recovery).

Dengan kata lain respon harus mendapatkan hasil yang optimal sehingga dapat

menjadi pendukung untuk tindakan pemulihan.

Oleh karena itu respon harus berdasarkan perencanaan yang matang

walaupun harus cepat, organisasi (lokal) yang sistematis walaupun dari berbagai

institusi dan stakeholders lainnya, tindakan - tindakan yang tepat walaupun bisa

berubah - ubah. Salah satu cara untuk optimalisasi tindakan respon adalah

melakukan pelatihan - pelatihan tindakan respon. Koordinasi setiap waktu dari

organisasi (lokal) di daerah bencana harus terus menerus dilakukan.

Macam tindakan respon dalam kondisi bencana banjir adalah :

Aktivitas sistem pertolongan bencana.

Penggunaan bahan banjiran, misalnya karung pasir sebagai tanggul

sementara.

Pencarian dan penemuan.

Perlengkapan makanan darurat, tempat penampungan, bantuan medis, dll.

Survey dan penaksiran kerugian.

Tindakan evakuasi, pencarian dan penyelamatan.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

23

Pertolongan (relief) adalah tindakan berupa bantuan dan pertolongan yang

diambil segera setelah terjadinya suatu bencana. Tindakan pencarian dan

penyelamatan (search and rescue / SAR) baik yang meninggal maupun luka -

luka dan mendapatkan kebutuhan dasar (basic needs) bagi para korban seperti

penampungan (shelter) sementara, air, bahan makanan dan kesehatan.

7. Peramalan Banjir dan Peringatan Bahaya Banjir

a. Peramalan banjir

Pada suatu sungai perlu adanya flood warning system, terutama untuk

sungai yang melewati daerah yang padat penduduk dan mempunyai sifat

banjir yang membahayakan. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kerugian

akibat banjir yang lebih besar. Pada tingkat awal untuk flood warning system

adalah peramalan akan datangnya banjir.

Untuk mengetahui terhadap datangnya banjir, dapat diketahui dengan

cara yang sederhana melalui gejala alam yang terjadi. Misalnya, banyak

serangga yang keluar dari persembunyian / dalam tanah, suara katak yang riuh

bersahutan, dsb. Cara ini biasanya diketahui baik oleh penduduk setempat dan

akan mempersiapkan segala persiapan untuk menghadapi hal-hal yang

membahayakan dari banjir.

Berdasarkan perkembangan kehidupan masyarakat yang semakin

modern dan bahaya banjir yang semakin meningkat, maka perlu adanya

peramalan datangnya banjir secara tepat dan cepat. Maka secara teknis dapat

dilakukan antara lain :

• Pengamatan tinggi muka air pada pos-pos pengamat

Cara ini dilakukan dengan melakukan pengamatan tinggi muka air

sungai pada beberapa pos pengamatan tinggi muka air sungai. Pos

duga muka air sungai diperlukan minimum 2 buah, pertama pos duga

di sebelah hulu dan pos kedua pada daerah yang diamankan. Pada

kedua pos tersebut mempunyai hubungan tinggi muka air sungai dan

debit banjir yang berupa tabel atau grafik. Jadi apabila tinggi muka air

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

24

banjir pada pos di hulu diketahui, dapat menentukan besarnya tinggi

muka air banjir dan debit banjir yang akan datang dan waktu tiba

banjir pada pos di sebelah hilir (flood routing). Pembacaan pada pos

tersebut dapat dilakukan secara manual ataupun automatic.

• Telemetering / pengamatan curah hujan

Untuk daerah yang bahaya banjirnya tinggi, biasanya menggunakan

sistem peramalan yang lebih dini, yaitu menggunakan alat pencatat

hujan di daerah aliran sungai. Berdasarkan alat tersebut, informasi

tinggi hujan dikirimkan pada pos pengolah data, yang akan

meramalkan besarnya banjir dan waktu tiba banjir pada daerah yang

akan diamankan.

b. Pemberitaan banjir

Pada saat banjir tiba, perlu adanya persiapan penanggulangan banjir,

diantaranya kegiatan pemberitaan bahaya banjir. Untuk menjamin ketepatan

berita banjir, perlu diperhatikan :

Kesamaan bahasa komunikasi

Pemakaian bahasa yang singkat dan jelas

Penyampaian berita pada saat yang tepat terhadap banjir

Adanya jalur komunikasi yang jelas

Sarana komunikasi yang memadai

Ada pembagian tugas dan tanggung jawab yang jelas

c. Bagan alur pemberitaan

Pada pemberitaan banjir, perlu memanfaatkan potensi yang ada,

misalnya: orari, pramuka, organisasi pemuda dan instansi yang berpotensi.

Untuk menghindari kesimpangsiuran pemberitaan banjir, perlu adanya alur

yang jelas, yaitu sesuai Gambar 2.2 berikut :

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

25

Mendagri Bupati Residen Gubernur Camat

Pengamat

Peronda Pos Banjir C. D.

Pengairan

Kod.

Pengairan

Kanwil/D

PUP Bag.

Dep. P. U.

Dit. Jen.

Garis Pemberitaan untuk SIAGA – I

Garis Pemberitaan untuk SIAGA – II

Garis Pemberitaan untuk SIAGA – III

Garis Pemberitaan untuk keadaan tak berfungsinya bangunan pengendalian

banjir atau (tanggul limpas, putus) sehingga menimbulkan bencana

Sumber : Kodoatie, Sugiyanto,2002

Gambar 2.2 Bagan Alur Pemberitaan Banjir

8. Asuransi

Untuk meminimalisir kerugian akibat bencana banjir, maka disarankan

agar setiap orang atau badan instansi mengasuransikan aset berharga yang

memiliki nilai tinggi dan fungsi yang vital. Dengan adanya asuransi maka pemilik

bisa mengklaim sejumlah uang pengganti, sehingga kerugian atas rusaknya /

hilangnya barang dapat ditekan.

9. Law Enforcement

Salah satu hal yang sangat penting dalam pengelolaan bencana adalah

penegakkan hukum (law enforcement). Peraturan-perundangan telah banyak

diterbitkan. Namun pada implementasi, sering peraturan dilanggar. Pelanggaran

tidak diikuti dengan sanksi maupun hukuman yang tegas, walaupun sudah

dinyatakan eksplisit dalam aturan. Pengawasan oleh pihak berwenang (lebih

dominan dari Pemerintah) tidak dilakukan.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

26

Sebagai contoh: masyarakat menganggap bahwa sungai (saluran drainase)

adalah tempat pembuangan. Sehingga yang terjadi di banyak tempat terutama di

kota-kota besar, banyak sampah sebagai output dari aktifitas manusia langsung di

buang di sungai. Padahal sungai (atau drainase) adalah jalan air yang harus

berfungsi pada waktu hujan mengalirkan kelebihan air. Pembuangan sampah ke

sungai dapat dikatakan sebagai salah satu contoh bentuk pelanggaran yang

dilakukan secara kolektif dan tidak ada sanksi.

Contoh lain pelanggaran hukum adalah bangunan permanen yang

didirikan di bantaran sungai atau drainase. Peraturan tentang garis sempadan

sungai telah diterbitkan namun tetap dilanggar juga. Banyak bangunan-bangunan

untuk berbagai kepentingan seperti rumah, warung, pertokoan dan lainnya

didirikan di atas bantaran sungai. Dampaknya adalah sungai menjadi tempat

buangan (sampah), pemeliharaan sungai menjadi sulit karena tidak ada akses yang

ke sungai, sungai tidak bisa lagi dilebarkan, sungai menjadi tempat pemandangan

yang tidak indah bahkan cenderung jadi tempat kumuh dan berbau.

Contoh-contoh tersebut merupakan pelanggaran eksplisit yang dapat

dilihat langsung. Penegakan hukum untuk contoh tersebut menjadi sulit dilakukan

tatkala penghuni atau pemilik bangunan memiliki ijin untuk mendirikan bangunan

di sempadan sungai yang dikeluarkan oleh instansi resmi. Pemilik atau penghuni

umumnya juga memiliki bukti pembayaran pajak bumi dan bangunan (PBB) dan

juga bukti pembayaran rekening listrik sehingga dengan ijin dan bukti

pembayaran dianggap sebagai bukti pengesahan untuk bangunan tersebut.

Pelanggaran hukum menjadi lebih kompleks bila terjadi perubahan tata

guna lahan yang tidak terkendali yang mengakibatkan dampak tidak langsung

terhadap penurunan daya dukung lingkungan.

Sebagai contoh di hulu daerah aliran sungai yang memiliki pesona

pemandangan yang indah bangunan bangunan permanen baik rumah, perumahan

(real estate), hotel, restoran dll. tumbuh subur dan tidak terkendali. Secara teknis

diketahui bahwa perubahan lahan menjadi bangunan permanen akan

mengakibatkan aliran permukaan (run-off) meningkat dan pengurangan resapan

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

27

air ke dalam tanah. Akibatnya secara cepat dapat dirasakan bahwa bencana banjir

di wilayah hilir menjadi lebih besar dan berkurangnya cadangan air di dalam

tanah. Dengan kata lain perubahan tata guna lahan yang tidak terkendali (yang

dapat disebut sebagai bentuk pelanggaran) meningkatkan bencana banjir, bencana

kekeringan, dan bencana longsor.

Dengan melihat contoh-contoh tersebut maka penegakkan hukum perlu

terus dilakukan dengan berbagai cara dan upaya. Cara – cara dan upaya antara lain

dapat berupa:

Sosialisasi peraturan - perundangan yang berkaitan dengan bencana

kepada semua stakeholder.

Hal - hal substansi tentang aturan dan sanksinya perlu disosialisasikan

lebih detail. Misalkan dengan cara pemasangan papan aturan dan sanksi di

tempat - tempat strategis.

Sosialisasi dapat dilakukan dalam pendidikan formal sejak dini mulai anak

bersekolah dari TK, SD sampai universitas.

Sosialisasi pendidikan non - formal dapat dilakukan melalui berbagai cara

misalnya dalam iklan media massa cetak maupun visual (tv), leaflet, papan

pengumuman di tempat strategis.

Perlu shock therapy yaitu dengan misalnya menerapkan sanksi, denda,

atau hukuman maksimal dari aturan yang ada. Hal ini dimaksudkan agar

masyarakat menjadi jera dan mau mentaati aturan yang berlaku.

Perlu lembaga pengawasan yang melekat pada instansi. Lembaga ini

berfungsi mengawasi pengelolaan bencana baik internal maupun eksternal.

Karena isu - isu yang kompleks tersebut maka diperlukan kolaborasi yang

baik antara institusi pengelolaan bencana dengan institusi penegakan

hukum.

Implementasi penegakan hukum dilakukan dengan cara bertahap.

B. Pengendalian Banjir Metode Struktur

Cara – cara pengendalian banjir dalam metode struktur dapat di bagi

menjadi 2 yaitu (Kodoatie, Sugiyanto, 2002):

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 18: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

28

1. Bangunan pengendali banjir

a. Bendungan

Bendungan digunakan untuk menampung dan mengelola distribusi

aliran sungai. Pengendalian diarahkan untuk mengatur debit air sungai di

sebelah hilir bendungan. Faktor-faktor yang digunakan dalam pemilihan lokasi

bendungan adalah sebagai berikut:

Lokasi mudah dicapai

Topografi daerah memadai, dengan membentuk tampungan yang besar

Kondisi Geologi tanah

Ketersediaan bahan bangunan

Tujuan serbaguna

Pengaruh bendungan terhadap lingkungan

Umumnya bendungan terletak di sebelah hulu daerah yang dilindungi.

b. Kolam Retensi

Seperti halnya bendungan, kolam penampungan (retention basin)

berfungsi untuk menyiman sementara debit sungai sehingga puncak banjir

dapat dikurangi. Tingkat pengurangan banjir tergantung pada karakteristik

hidrograf banjir, volume kolam dan dinamika beberapa bangunan outlet.

Wilayah yang digunakan untuk kolam penampungan biasanya di daerah

dataran rendah atau rawa. Dengan perencanaan dan pelaksanaan tata guna

lahan yang baik, kolam penampungan dapat digunakan untuk pertanian. Untuk

strategi pengendalian yang andal diperlukan:

Pengontrolan yang memadai untuk menjamin ketepatan peramalan

banjir

Peramalan banjir yang andal dan tepat waktu untuk perlindungan atau

evakuasi.

Sistem drainase yang baik untuk mengosongkan air dari daerah

tampungan secepatnya setelah banjir surut.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 19: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

29

c. Pembuatan Check Dam (Penangkap Sedimen)

Check Dam (Penangkap Sedimen) atau disebut juga bendung penahan

berfungsi untuk memperlambat proses sedimentasi dengan mengendalikan

gerakan sedimen menuju bagian sungai sebelah hilirnya. Adapun fungsi Chek

Dam antara lain :

Menampung sebagian angkutan sedimen dalam suatu kolam

penampung

Mengatur jumlah sedimen yang bergerak secara fluvial dalam

kepekaan yang tinggi, sehingga jumlah sedimen yang meluap ke hilir

tidak berlebihan. Dengan demikian besarnya sedimen yang masuk

akan seimbang dengan daya angkut aliran air sungainya. Sehingga

sedimentasi pada lepas pengendapan terhindarkan.

Membentuk suatu kemiringan dasar alur sungai baru pada alur sungai

hulu.

Check Dam baru akan nampak manfaatnya jika dibangun dalam

jumlah yang banyak di alur sungai yang sama

d. Groundsill

Groundsill merupakan suatu konstruksi untuk perkuatan dasar sungai

untuk mencegah erosi pada dasar sungai, dengan maksimal drop 2 meter.

Groundsill diperlukan karena dengan dibangunnya saluran baru (Short Cut)

maka panjang sungai lebih curam sehingga akan terjadi degradasi pada waktu

yang akan datang.

e. Pembuatan Retarding basin

Dalam cara ini daerah depresi sangat diperlukan untuk menampung

volume air banjir yang datang dari hulu untuk sementara waktu dan dilepaskan

kembali pada waktu banjir surut. Dengan kondisi lapangan sangat menentukan

dan berdasarkan survey lapangan, peta topografi dan foto udara dapat

diidentifikasi lokasi untuk retarding basin.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 20: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

30

f. Pembuatan Polder

Drainase sistem polder adalah sistem penanganan drainase perkotaan

dengan cara mengisolasi daerah yang dilayani (catchment area) terhadap

masuknya air dari luar sistem berupa limpasan (overflow) maupun aliran di

bawah permukaan tanah (gorong - gorong dan rembesan), serta

mengendalikan ketinggian muka air banjir didalam sistem sesuai dengan

rencana.

Drainase sistem polder digunakan apabila penggunaan drainase sistem

gravitasi sudah tidak memungkinkan lagi, walaupun biaya investasi dan

operasinya lebih mahal. Komponen drainase sistem polder terdiri dari pintu

air, tanggul, stasiun pompa, kolam retensi, jaringan saluran drainase, dan

saluran kolektor.

Drainase sistem polder digunakan untuk kondisi sebagai berikut :

Elevasi/ketinggian muka tanah lebih rendah daripada elevasi muka air laut

pasang. Pada daerah tersebut sering terjadi genangan akibat air pasang

(rob).

Elevasi muka tanah lebih rendah daripada muka air banjir di sungai

(pengendali banjir) yang merupakan outlet dari saluran drainase kota.

Daerah yang mengalami penurunan (land subsidence), sehingga daerah

yang semula lebih tinggi dari muka air laut pasang maupun muka air banjir

di sungai pengendali banjir diprediksikan akan tergenang akibat air laut

pasang maupun back water dari sungai pengendali banjir.

2. Perbaikan dan pengaturan sistem sungai

a. Sistem Jaringan Sungai

Apabila beberapa sungai yang berbeda baik ukuran maupun sifatnya

mengalir berdampingan dan akhirnya bertemu, maka pada titik pertemuannya,

dasarnya akan berubah dengan sangat intensif. Akibat perubahan tersebut,

maka aliran banjir pada salah satu atau semua sungai mungkin akan terhalang.

Sedangkan jika anak sungai yang arusnya deras dan membawa banyak

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 21: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

31

sedimen mengalir ke sungai utama, maka terjadi pengendapan berbentuk

kipas. Sungai utama akan terdesak oleh anak sungai tersebut. Bentuk

pertemuannya akan cenderung bergeser ke arah hulu.

Karena itu arus anak sungai dapat merusak tanggul sungai utama di

seberang muara anak sungai atau memberikan pengaruh yang kurang

menguntungkan bagi bangunan sungai yang terdapat di sebelah hilir

pertemuan yang tidak deras arusnya. Lebar sungai utama pada pertemuan

dengan anak sungai cenderung untuk bertambah sehingga sering berbentuk

gosong – gosong pasir dan berubah arah arus sungai

Guna mencegah terjadinya hal – hal sebagaimana uraian di atas, maka

pada pertemuan sungai dilakukan penanganan sebagai berikut (Sosrodarsono,

1977) :

Pada pertemuan 2 (dua) buah sungai yang resimnya berlainan, maka pada

kedua sungai tersebut diadakan perbaikan sedemikian, agar resimnya

menjadi hampir sama. Adapun perbaikannya adalah dengan pembuatan

tanggul pemisah diantara kedua sungai tersebut (gambar 3.4.) dan

pertemuannya digeser agak ke hilir apabila sebuah anak sungai yang

kemiringannya curam bertemu dengan sungai utamanya, maka dekat

pertemuannya dapat dibuatkan ambang bertangga.

Pada lokasi pertemuan 2 (dua) buah sungai diusahakan supaya formasi

pertemuannya membentuk garis singgung.

Gambar 2.3 Penanganan Pertemuan Sungai

Tanggul Pemisah

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 22: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

32

b. Normalisasi alur sungai dan tanggul

Pada pengendalian banjir dengan cara ini dapat dilakukan pada hampir

seluruh sungai-sungai di bagian hilir. Pada pekerjaan ini diharapkan dapat

menambah kapasitas pengaliran dan memperbaiki alur sungai. Faktor-faktor

yang perlu diperhatikan pada cara ini adalah penggunaan penampang ganda

dengan debit dominan untuk penampang bawah, perencanaan alur stabil

terhadap proses erosi dan sedimentasi dasar sungai maupun erosi tebing dan

elevasi muka banjir.

c. Pembuataan sudetan (by pass)

Pada alur sungai yang berbelok-belok sangat kritis, sebaiknya

dilakukan sudetan agar air banjir dapat mencapai bagian hilir atau laut dengan

cepat, karena jarak yang ditempuh oleh aliran air banjir tersebut lebih pendek

dan kapasitas pengaliran bertambah. Namun yang perlu diperhatikan adalah,

bahwa akibat sudetan tidak menimbulkan problem banjir di tempat lain.

d. Pembuatan alur pengendali banjir (Floodway)

Pada cara ini dimaksudkan untuk mengurangi debit banjir pada alur

sungai utama, dengan mengalirkan sebagian debit banjir melalui flood way.

Hal ini dapat dilakukan apabila kondisi setempat sangat mendukung. Misalnya

terdapat alur alam yang dapat dipakai untuk jalur floodway, tidak ada masalah

dengan pembebasan tanah dan lain-lain.

2.3 Aspek Perencanaan

Dalam pengendalian banjir, data yang akurat sangat dibutuhkan, dimana

data tersebut selanjutnya akan dianalisis dan dipelajari sebagai bahan

pertimbangan dalam perencanaan suatu pengendalian banjir.

2.3.1 Topografi

Topografi merupakan keterangan secara terperinci (dengan peta) tentang

daerah atau tempat, gunung – gunung, lembah – lembah, jalan – jalan, dataran

tinggi, datran rendah, dan sebagainya. Kondisi corak, elevasi, dan gradien

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 23: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

33

topografi dari daerah pengaliran mempunyai pengaruh terhadap sungai dan

hidrologi daerah tersebut. Elevasi daerah pengaliran berhubungan erat dengan

suhu dan curah hujan. Gradien kemiringan daerah adalah salah satu faktor yang

mempengaruhi waktu mengalirnya aliran permukaan, waktu konsentrasi curah

hujan ke sungai dan mempunyai hubungan langsung dengan debit banjir

(Sosrodarsono, 1977).

2.3.2 Kondisi Tanah

Tanah selalu mempunyai peranan yang sangat penting pada suatu lokasi

pekerjaan konstruksi. Tanah adalah pondasi pendukung pada suatu bangunan atau

bahkan konstruksi dari bangunan itu sendiri, seperti pada tanggul dan bendungan

ataupun sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan. Tanah selalu

berperan pada setiap bangunan teknik sipil (Sosrodarsono, 1977).

Maksud dari penyelidikan dan penelitian tanah adalah untuk melakukan

penyelidikan atau investagasi pondasi rencana bangunan untuk dapat mempelajari

lapisan tanah yang ada, serta sifat – sifat yang berkaitan dengan bangunan yang

akan dibangun diatasnya. Tujuannnya adalah untuk memberikan data parameter

tanah untuk perencanan pondasi bangunan yang akan dibuat. Pekerjaan dan

penelitian ini merupakan penyelidikan di lapangan dengan menggunakan bor

tangan serta serangakaian penelitian di laboratorium.

Dari hasil tanah undisturbed sample dan disturbed sample, kemudian di

selidiki di laboratorium mengenai sifat – sifat fisik dan sifat mekanis tanahnya.

Adapun besaran – besaran yang di cari meliputi :

Specific Gravity (Gs)

Bulk Density (ρb, 3/ cmgram )

Dry Density (ρb, 3/ cmgram )

Water Content (w, %)

Void Ratio (e)

Porosity (n, %)

Atterberg Limit (LL, PL, PI)

Angle of Internal Friction (Ø, derajat)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 24: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

34

Cohesion (c, 2/ cmgram )

Grain Size Accumulation Curve (grafik)

2.3.3 Morfologi Sungai

Morfologi sungai merupakan hal – hal yang berkaitan dengan bentuk dan

struktur sungai (Kodoatie,sugiyanto, 2002). Dalam mencari data masukan tentang

morfologi sungai ada beberapa faktor yang harus diperhatikan adalah :

1. Geometri sungai.

Geometri sungai meliputi alur, palung, dan lembah sungai secara vertikal dan

horizontal. Parameter yang diperlukan adalah panjang, lebar, kemiringan

(elevasi) dan kekasaran dasar sungai.

2. Hidrolika.

Hidrolika yang berkaitan dengan perubahan morfologi sungai dengan

parameter debit, tinggi air dan kecepatan aliran.

3. Hidrograf.

Hidrograf dengan gejalanya yaitu aliran besar dan aliran kecil mempunyai

parameter untuk kebutuhan desain yaitu :

Parameter aliran besar atau banjir yang meliputi debit banjir puncak,

jangka waktu tercapainya puncak aliran, kecepatan naik turunnya aliran,

volume banjir, dan tinggi muka air.

Aliran kecil atau sedang perlu dipertimbangkan dalam hal pengaruhnya

terhadap geometri sungai serta ketersediaan air untuk rencana pemanfaatan

dan operasinya.

4. Angkutan Muatan.

Gejala angkutan muatan yang biasa dijumpai antara lain adalah :

Angkutan muatan berupa muatan dasar dan muatan layang dengan

parameter jenis material, diameter butir, dan volume.

Degradasi dengan penurunan dasar alur maupun palung sungai dengan

parameter panjang, lebar, dan kedalaman.

Agradasi atau sedimentasi dengan parameter panjang, lebar, dan

kedalaman.

Penggerusan lokal sebagai akibat gangguan terhadap aliran sungai oleh

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 25: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

35

struktur alam dengan parameter panjang, lebar, dan kedalaman.

Penggerowongan tebing akibat aliran spiral maupun pusaran air yang

dapat mengakibatkan longsoran tebing dengan parameter panjang, lebar,

dan kedalaman.

Meander, yaitu gejala berliku – likunya sungai di daerah yang memanjang

dengan parameter panjang, lebar, dan kedalaman.

Berjalin, yaitu kombinasi gejala meander dan pengendapan setempat

dalam jumlah banyak.

Benturan dan abrasi oleh material keras yang terangkut aliran terhadap

struktur bangunan, tebing, dan dasar sungai.

Penghanyutan material oleh rembesan pada tebing kiri dan kanan sungai.

5. Geoteknik.

Geoteknik memberikan informasi tentang keadaan batuan. Hal ini berkaitan

dengan potensi angkutan muatan dan gerakan tanah di alur palung, tebing

sungai, dan di DAS. Parameternya adalah jenis gradasi butir, kekerasan,

kepadatan, homogenitas, perlapisan dan struktur material pembentuk.

6. Faktor – faktor lain.

Tempat dan jenis semua bangunan yang mempengaruhi morfologi sungai.

Pengaruh lingkungan yang dapat mengubah morfologi sungai antara lain

penambangan bahan galian, pekerjaan pengerukan, perbaikan alur sungai,

dan transportasi sungai.

Pengaruh kelautan antara lain : sedimentasi, gelombang, arus, dan pasang

surut.

2.3.4 Hidrologi

Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena

hidrologi, seperti besarnya : curah hujan, debit sungai, tinggi muka air sungai,

kecepatan aliran, kosentrasi sedimen sungai dan lain – lain yang akan selalu

berubah terhadap waktu.

Data hidrologi digunakan untuk menentukan besarnya debit banjir

rencana. Debit banjir rencana merupakan debit yang dijadikan dasar perencanaan,

yaitu debit maksimum rencana di sungai atau saluran alamiah dengan periode

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 26: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

36

Bendung

DAS

Bukit

Imajin

er

Garis

Sung

ai

Ana

k Su

ngai

ulang tertentu (Qth) yang dapat dialirkan tanpa membahayakan lingkungan sekitar

dan stabilitas sungai. Debit periode ulang tertentu adalah debit banjir yang rata –

rata terjadi satu kali dalam periode ulang yang ditinjau. Untuk mendapatkan debit

banjir rencana dapat dilakukan melalui dua cara yaitu melalui pengolahan data

debit maupun melalui pengolahan data hujan.

Sehubungan data debit susah dicari juga sering tidak lengkap, maka

digunakan pengolahan data curah hujan harian menjadi curah hujan harian

maksimum tahunan. Sebab data curah hujan lebih mudah didapatkan dan

tersimpan pada stasiun pengamatan hujan yang letaknya tersebar di daerah

pengaliran sungai yang ditinjau.

Dari data hujan harian maksimum tahunan ini, kemudian dilakukan

pemilihan distribusi, dimana dapat diolah dengan dua cara yaitu cara analisis dan

cara grafis. Cara analisis menggunakan perbandingan parameter statistik untuk

mendapatkan jenis sebaran (distribusi) yang sesuai. Cara grafis adalah dengan

mengeplot di kertas probabilitas. Plotting ini kemudian harus dicek dengan

melakukan uji keselarasan Chi Square dan Smirnov Kolmogorov.

2.3.4.1.Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah aliran sungai ditentukan berdasarkan topografi daerah tersebut, di

mana daerah aliran sungai adalah daerah yang dibatasi oleh punggung - punggung

bukit dimana air hujan di daerah tersebut mengalir menuju ke satu sungai. Pada

peta topografi dapat ditentukan cara membuat garis imajiner yang

menghubungkan titik yang mempunyai elevasi kontur tertinggi di sebelah kiri dan

kanan sungai yang ditinjau. Untuk menentukan luas daerah aliran sungai dapat

digunakan alat planimeter.

Gambar 2.4 Sketsa Penentuan DAS

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 27: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

37

2.3.4.2. Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Rata-rata Wilayah DAS Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan

pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata - rata

di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu.

Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah / daerah dan dinyatakan dalam mm.

Untuk memperoleh data curah hujan, maka diperlukan alat untuk

mengukurnya yaitu penakar hujan manual atau pencatat hujan otomatis. Data

hujan yang diperoleh dari alat ukur curah hujan adalah data curah hujan lokal

(Point Rainfall) yang kemudian diolah terlebih dahulu menjadi data curah hujan

daerah / wilayah aliran sungai (Areal Rainfall) untuk perhitungan dalam

perencanaan.

Dalam perencanaan Pengendalian Banjir ini data curah hujan diperoleh

dari stasiun - stasiun sekitar lokasi DAS Bulanan di mana stasiun hujan tersebut

masuk dalam DAS atau mempunyai pengaruh di DAS yang bersangkutan.

Pengamatan curah hujan dilakukan pada stasiun - stasiun penakar yang

terletak di dalam atau di sekitar Daerah Aliran Sungai (DAS) untuk mendapatkan

curah hujan maksimum harian (R24). Penentuan curah hujan maksimum harian

(R24) rata - rata wilayah DAS dari beberapa stasiun penakar tersebut dapat

dihitung dengan beberapa metode antara lain :

Metode Rata – Rata Aljabar

Tinggi rata - rata curah hujan yang didapatkan dengan mengambil nilai

rata - rata hitung (arithmetic mean) pengukuran hujan di pos penakar - penakar

hujan di dalam areal tersebut. Jadi cara ini akan memberikan hasil yang dapat

dipercaya jika pos - pos penakarnya ditempatkan secara merata di areal tersebut,

dan hasil penakaran masing - masing pos penakar tidak menyimpang jauh dari

nilai rata - rata seluruh pos di seluruh areal. Nilai curah hujan daerah / wilayah

ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

( )nRRRn

R +++= ............121 ..........................................................................(2.1)

dimana :

R = besar curah hujan rerata daerah (mm).

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 28: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

38

n = jumlah titik – titik pengamatan (Sta. Hujan).

nRRR ,.....,, 21 = besar curah hujan di tiap titik pengamatan (Sta. Hujan)

Gambar 2.5 DAS Untuk Metode Rata - Rata Aljabar

Metode Polygon Thiessen

Metode ini sering digunakan pada analisis hidrologi karena metode ini

lebih baik dan obyektif dibanding dengan metode lainnya. Cara poligon thiessen

ini dipakai apabila daerah pengaruh dan curah hujan rata-rata tiap stasiun berbeda-

beda, dipakai stasiun hujan minimum 3 buah dan tersebar tidak merata. Cara ini

memperhitungkan luas daerah yang mewakili dari pos-pos hujan yang

bersangkutan, untuk digunakan sebagai faktor bobot dalam perhitungan curah

hujan rata-rata.

Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1. Tentukan stasiun penakar curah hujan yang berpengaruh pada daerah

pengaliran.

2. Tarik garis hubungan dari stasiun penakar hujan / pos hujan.

3. Tarik garis sumbunya secara tegak lurus dari tiap-tiap garis hubung.

4. Hitung luas DAS pada wilayah yang dipengaruhi oleh stasiun penakar curah

hujan tersebut.

Cara ini dipandang cukup baik karena memberikan koreksi terhadap kedalaman

hujan sebagai fungsi luas daerah yang diwakili. Dimana rumus yang digunakan

untuk menghitung curah hujannya adalah sebagai berikut (Sri Harto,1993):

Rumus:n

nn

AAARARARA

R++++++

=........

21

2211 ...............................................................(2.2)

dimana:

R1,…,Rn = curah hujan di tiap stasiun pengukuran (mm)

A1,…,An = luas bagian daerah yang mewakili tiap stasiun pengukuran (km2)

S t a . 1R 1

S t a . 3R 3

S t a . 2R 2

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 29: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

39

R = besarnya curah hujan rata-rata DAS (mm).

Setelah luas pengaruh pada tiap-tiap stasiun didapat, koefisien thiessen

dapat dihitung:

%100*AA

C ii = ..................................................................................................(2.3)

dimana:

Ci = koefisien thiessen

A = luas total DAS (km2)

Ai = luas bagian daerah di tiap stasiun pengamatan (km2)

)*(.....)*()*( 2211 nn CRCRCRR +++= .........................................................(2.4)

Gambar 2.6 Polygon Thiessen

Metode Isohyet

Dengan cara ini, kita dapat menggambar dulu kontur tinggi hujan yang

sama (isohyet) seperti terlihat pada Gambar 2.7. Setelah itu diluas bagian diantara

dua garis isohyet yang berdekatan diukur dengan planimeter, dan nilai rata – rata

dihitung sebagai nilai rata – rata timbang nilai kontur. Metode ini untuk daerah

berbukit dan tidak teratur (Suripin, 2004). Curah hujan daerah itu dapat dihitung

menurut persamaan sebagai berikut :

n

nn

AAARARARA

R+++

+++=

.................................

21

2211 .........................................................(2.5)

dimana :

R = Besar curah hujan rerata daerah (mm).

nAAA ,.....,, 21 = Luas bagian DAS yang terpengaruh di tiap titik pengamatan

(Sta.Hujan).

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 30: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

40

nRRR ,.....,, 21 = Besar curah hujan rata – rata pada bagian nAAA ,.....,, 21 .

Gambar 2.7 Metode Isohyet

Cara ini adalah cara rasional yang terbaik jika garis – garis isohyet dapat

digambar dengan teliti. Akan tetapi jika titik pengamatan itu banyak dan variasi

curah hujan di daerah bersangkutan besar, maka pada pembuatan peta isohyet ini

akan terjadi kesalahan personal (invidual error). Pada waktu menggambar garis –

garis isohyet sebaiknya juga memperhatikan pengaruh bukit atau gunung terhadap

distribusi hujan (hujan orografik).

Metode yang akan dipakai dalam perhitungan curah hujan rerata dalam

kaitannya dengan rencana pengendalian banjir ini adalah dengan menggunakan

Metode Thiessen karena stasiun hujannya hanya ada 3 buah.

2.3.4.3. Penentuan Curah Hujan Harian Rencana

Besarnya hujan periode tertentu digunakan untuk meramalkan curah hujan

rencana (Soewarno, 1995). Berdasarkan curah hujan rencana dapat dicari besarnya

intensitas hujan yang digunakan untuk mencari debit banjir rencana. Analisis ini

dilakukan dengan menggunakan analisis frekuensi. Beberapa jenis distribusi yang

ada antara lain :

1. Distribusi Normal

2. Distribusi Log Pearson Type III.

3. Distribusi Log Normal.

4. Distribusi Gumbel.

A1

A2 A5 A6 A7 A8

A3 A4

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 31: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

41

Secara sistematis metode analisis frekuensi perhitungan hujan rencana ini

dilakukan secara berurutan sebagai berikut :

a. Menghitung Parameter Statistik

b. Pemilihan Jenis Sebaran

c. Ploting data ke kertas probabilitas

d. Uji Kecocokan Sebaran

e. Perhitungan Hujan Rencana

a. Parameter Statistik

Dalam penentuan metode yang akan digunakan, terlebih dahulu ditentukan

parameter-parameter statistik sebagai berikut :

• Nilai rata-rata ( X )

nXi

X ∑= ............................................................................................. (2.6)

Dimana :

X = nilai rata-rata curah hujan

Xi = nilai pengukuran dari suatu curah hujan ke-i

n = jumlah data curah hujan

• Deviasi Standar (δx)

Deviasi standar (Standard Deviation) merupakan ukuran sebaran yang

paling banyak digunakan. Apabila penyebaran sangat besar terhadap nilai rata-

rata, maka nilai δx akan besar, akan tetapi jika penyebaran data sangat kecil

terhadap nilai rata-rata maka nilai δx akan kecil pula. Deviasi standar dapat

dihitung dengan rumus berikut :

( )( )1

x 1

−=

∑=

n

XXn

ii

δ .................................................................................. .. (2.7)

Dimana :

δx = standar deviasi curah hujan

X = nilai rata-rata curah hujan

Xi = nilai pengukuran dari suatu curah hujan ke-i

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 32: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

42

• Koefisien Variasi (Cv)

Koefisien variasi (Variation of Coefficient) adalah nilai perbandingan

antara standar deviasi dengan nilai rata-rata hitung dari suatu distribusi normal.

Koefisien variasi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Cv=X

xδ................................................................................................. .(2.8)

Dimana :

Cv = koefisien variasi curah hujan

δx = standar deviasi curah hujan

X = nilai rata-rata curah hujan

• Koefisien Skewness (Cs)

Koefisien skewness (kecondongan) adalah suatu nilai yang menunjukkan

derajat ketidaksimetrisan (asimetri) dari suatu bentuk distribusi. Apabila kurva

frekuensi dari suatu distribusi mempunyai ekor memanjang ke kanan atau ke kiri

terhadap titik pusat maksimum, maka kurva tersebut tidak akan berbentuk simetri.

Keadaan tersebut disebut condong ke kanan atau ke kiri. Pengukuran

kecondongan adalah untuk mengukur seberapa besar kurva frekuensi dari suatu

distribusi tidak simetri atau condong. Ukuran kecondongan dinyatakan dengan

besarnya koefisien kecondongan atau koefisien skewness, dan dapat dihitung

dengan persamaan dibawah ini :

Cs=3

1

3

*)2(*)1(

)(*

Sxnn

XXnn

iI

−−

−∑= ........................................................................ . (2.9)

Dimana :

Cs = koefisien kemencengan curah hujan

δx = standar deviasi curah hujan

X = nilai rata-rata curah hujan

• Koefisien Kurtosis (Ck)

Pengukuran kurtosis dimaksudkan untuk mengukur keruncingan dari

bentuk kurva distribusi dan sebagai pembandingnya adalah distribusi normal.

Koefisien kurtosis (Coefficient of Kurtosis) dirumuskan sebagai berikut :

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 33: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

43

Ck=4

4

1

2

*)3(*)2(*)1(

)(*

Snnn

XXnn

ii

−−−

−∑= ............................................................... . (2.10)

Dimana :

Ck = koefisien kurtosis curah hujan

δx = standar deviasi curah hujan

X = nilai rata-rata curah hujan

Dari harga parameter statistik tersebut akan dipilih jenis sebaran yang

sesuai.

b. Pemilihan Jenis Sebaran

Masing-masing jenis sebaran memiliki sifat-sifat khas sehingga sebaran

dari data harus diuji kesesuaiannya dengan parameter statistik masing-masing

sebaran tersebut. Pengambilan sebaran secara sembarang tanpa pengujian data

hidrologi sangat tidak dianjurkan. Tabel 2.2 dipakai untuk menentukan jenis

sebaran yang sesuai berdasarkan harga dari parameter statistik.

Tabel 2.2 Kriteria Penentuan Jenis Sebaran

Jenis Distribusi Syarat

Normal Cs ≈ 0 Ck ≈ 3

Gumbel Cs ≈ 1.1396 Ck ≈ 5.4002

Log Pearson Cs ≠ 0 Cv ≈ 0.3

Log Normal Cs ≈ 3Cv + (Cv3) = 0.2696 Cv = 0.06

Sumber : CD Soemarto, 1999

• Sebaran Normal

Digunakan dalam analisis hidrologi, misal dalam analisis frekuensi

curah hujan, analisis statistik dari distribusi rata-rata curah hujan tahunan, debit

rata-rata tahunan dan sebagainya. Sebaran normal atau kurva normal disebut

pula sebaran Gauss Probability Density Function dari sebaran normal adalah :

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 34: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

44

( )2

21_

21 ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ −

⋅= σµ

πσ

X

eXP .......................................................................... (2.11)

Dimana :

)(XP = nilai logaritmik dari X atau log (X)

π = 3,14156

E = 2,71828

X = variabel acak kontinu

µ = rata-rata nilai X

σ = standar deviasi nilai X

Untuk analisis kurva normal cukup menggunakan parameter statistik µ

dan σ . Bentuk kurvanya simetris terhadap X = µ dan grafiknya selalu di atas

sumbu datar X, serta mendekati (berasimtot) sumbu datar X, dimulai dari X =

µ + 3σ dan X-3σ . Nilai mean = modus = median. Nilai X mempunyai batas

-∞<X<+∞ .

Luas dari kurva normal selalu sama dengan satu unit, sehingga :

( ) 0,12

12

21_

=⋅=+∞<<∞−⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −∞+

∞−∫ dxeXP

Xσµ

πσ ...................................... (2.12)

Untuk menentukan peluang nilai X antara X = 1x dan X = 2x , adalah :

( ) dxeXXXPXx

x

2

21_2

121 2

1 ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

⋅=<< ∫ σµ

πσ ........... .....................................(2.13)

Apabila nilai X adalah standar, dengan kata lain nilai rata-rataµ = 0 dan deviasi standar σ = 1,0, maka Persamaan 2.13 dapat ditulis sebagai berikut :

( )2

21

21 t

etP−

⋅=π

. .......................................................................................(2.14)

Dengan

σµ−

=Xt ...................... .............................................................................(2.15)

Persamaan 2.14 disebut dengan sebaran normal standar (standard normal

distribution).

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 35: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

45

Tabel 2.3 menunjukkan wilayah luas di bawah kurva normal, yang merupakan

luas dari bentuk kumulatif (cumulative form) dan sebaran normal. Tabel 2.3 Wilayah Luas Di bawah Kurva Normal

k 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

-3,4 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0002

-3,3 0,0005 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0003

-3,2 0,0007 0,0007 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0005 0,0005 0,0005

-3,1 0,0010 0,0009 0,0009 0,0009 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0007 0,0007

-3,0 0,0013 0,0013 0,0013 0,0012 0,0012 0,0011 0,0011 0,0011 0,0010 0,0010

-2,9 0,0019 0,0018 0,0017 0,0017 0,0016 0,0016 0,0015 0,0015 0,0014 0,0014

-2,8 0,0026 0,0025 0,0024 0,0023 0,0022 0,0022 0,0021 0,0021 0,0020 0,0019

-2,7 0,0036 0,0034 0,0033 0,0032 0,0030 0,0030 0,0029 0,0028 0,0027 0,0026

-2,6 0,0047 0,0045 0,0044 0,0043 0,0040 0,0040 0,0039 0,0038 0,0037 0,0036

-2,5 0,0062 0,0060 0,0059 0,0057 0,0055 0,0054 0,0052 0,0051 0,0049 0,0048

-2,4 0,0082 0,0080 0,0078 0,0075 0,0073 0,0071 0,0069 0,0068 0,0066 0,0064

-2,3 0,0107 0,0104 0,0102 0,0099 0,0096 0,0094 0,0094 0,0089 0,0087 0,0084

-2,2 0,0139 0,0136 0,0132 0,0129 0,0125 0,0122 0,01119 0,0116 0,0113 0,0110

-2,1 0,0179 0,0174 0,0170 0,0166 0,0162 0,0158 0,0154 0,0150 0,0146 0,0143

-2,0 0,0228 0,0222 0,0217 0,0212 0,0207 0,0202 0,0197 0,0192 0,0188 0,0183

-1,9 0,0287 0,0281 0,0274 0,0268 0,0262 0,0256 0,0250 0,0244 0,0239 0,0233

-1,8 0,0359 0,0352 0,0344 0,0336 0,0329 0,0322 0,0314 0,0307 0,0301 0,0294

-1,7 0,0446 0,0436 0,0427 0,0418 0,0409 0,0401 0,0392 0,0384 0,0375 0,0367

-1,6 0,0548 0,0537 0,0526 0,0516 0,0505 0,0495 0,0485 0,0475 0,0465 0,0455

-1,5 0,0668 0,0655 0,0643 0,0630 0,0618 0,0606 0,0594 0,0582 0,0571 0,0559

-1,4 0,0808 0,0793 0,0778 0,0764 0,0749 0,0735 0,0722 0,0708 0,0694 0,0681

-1,3 0,0968 0,0951 0,0934 0,0918 0,0901 0,0885 0,0869 0,0853 0,0838 0,0823

-1,2 0,1151 0,1131 0,1112 0,01093 0,1075 0,1056 0,1038 0,1020 0,1003 0,0985

-1,1 0,1357 0,1335 0,1314 0,1292 0,1271 0,1251 0,1230 0,1210 0,1190 0,1170

-1,0 0,1587 0,1562 0,1539 0,1515 0,1492 0,1469 0,1446 0,1423 0,1401 0,1379

-0,9 0,1841 0,1814 0,1788 0,1762 0,1736 0,711 0,1685 0,1660 0,1635 0,1611

-0,8 0,2119 0,2090 0,2061 0,2033 0,2005 0,1977 0,1949 0,1922 0,1894 0,1867

-0,7 0,2420 0,2389 0,2358 0,2327 0,2296 0,2266 0,2236 0,2206 0,2177 0,2148

-0,6 0,2743 0,2709 0,2676 0,2643 0,2611 0,2578 0,2546 0,2514 0,2483 0,2451

-0,5 0,3085 0,3050 0,3015 0,2981 0,2946 0,2912 0,2877 0,2843 0,2810 0,2776

-0,4 0,3446 0,3409 0,3372 0,3336 0,3300 0,3264 0,3228 0,3192 0,3156 0,3121

-0,3 0,3821 0,3783 0,3745 0,3707 0,3669 0,3632 0,3594 0,3557 0,3520 0,3483

-0,2 0,4207 0,4168 0,4129 0,4090 0,4052 0,4013 0,3974 0,3936 0,3897 0,3859

-0,1 0,4602 0,4562 0,4522 0,4483 0,4443 0,4404 0,4364 0,4325 0,4286 0,4247

0,0 0,5000 0,4960 0,4920 0,4880 0,4840 0,4801 0,4761 0,4721 0,4681 0,4641

0,0 0,5000 0,50470 0,5080 0,5120 0,5160 0,5199 0,5239 0,5279 0,5319 0,5359

0,1 0,5398 0,5438 0,5478 0,5517 0,5557 0,5596 0,5636 0,5675 0,5714 0,5753

0,2 0,5793 0,5832 0,5871 0,5910 0,5948 0,5987 0,6026 0,6064 0,6103 0,6141

0,3 0,6179 0,6217 0,6255 0,6293 0,6331 0,6368 0,6406 0,6443 0,6480 0,6517

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 36: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

46

(Lanjutan Tabel 2.3)

0,4 0,6554 0,6591 0,6628 0,6664 0,6700 0,6736 0,6772 0,6808 0,6844 0,6879

0,5 0,6915 0,6950 0,6985 0,7019 0,7054 0,7088 0,7123 0,7157 0,7190 0,7224

0,6 0,7257 0,7291 0,7324 0,7357 0,7389 0,7422 0,7454 0,7486 0,7517 0,7549

0,7 0,7580 0,7611 0,7642 0,7673 0,7704 0,7734 0,7764 0,7794 0,7823 0,7852

0,8 0,7881 0,7910 0,7939 0,7967 0,7995 0,8023 0,8051 0,8078 0,8106 0,8133

0,9 0,8159 0,8186 0,8212 0,8238 0,8264 0,8289 0,8315 0,8340 0,8365 0,8389

1,0 0,8413 0,8438 0,8461 0,8485 0,8505 0,8531 0,8554 0,8577 0,8599 0,8621

1,1 0,8643 0,8665 0,8686 0,8708 0,8729 0,8749 0,8770 0,8790 0,8810 0,8830

1,2 0,8849 0,8869 0,8888 0,8907 0,8925 0,8944 0,8962 0,8980 0,8997 0,9015

1,3 0,9032 0,9049 0,9066 0,9082 0,9099 0,9115 0,9131 0,9147 0,9162 0,9177

1,4 0,9192 0,9207 0,9222 0,9236 0,9251 0,9265 0,9278 0,9292 0,9306 0,9319

1,5 0,9332 0,9345 0,9357 0,9370 0,9382 0,9394 0,9406 0,9418 0,9429 0,9441

1,6 0,9452 0,9463 0,9474 0,9484 0,9495 0,9505 0,9515 0,9525 0,9535 0,9545

1,7 0,9554 0,9564 0,9573 0,9582 0,9591 0,9599 0,9608 0,9616 0,9625 0,9633

1,8 0,9541 0,9649 0,9656 0,9664 0,9671 0,9678 0,9686 0,9693 0,9699 0,9706

1,9 0,9713 0,9719 0,9726 0,9732 0,9738 0,9744 0,9750 0,9756 0,9761 0,9767

2,0 0,9772 0,9778 0,9783 0,9788 0,9793 0,9798 0,9803 0,9808 0,9812 0,9817

2,1 0,9821 0,9826 0,9830 0,9834 0,9838 0,9842 0,9846 0,9850 0,9854 0,9857

2,2 0,9861 0,9864 0,9868 0,9871 0,9875 0,9878 0,9891 0,9884 0,9887 0,9890

2,3 0,9893 0,9896 0,9896 0,9901 0,999904 0,999906 0,9909 0,9911 0,9913 0,9916

2,4 0,9918 0,9920 0,9922 0,9925 0,9927 0,9929 0,9931 0,9932 0,9934 0,9936

2,5 0,9938 0,9940 0,9941 0,9943 0,9945 0,9946 0,9948 0,9949 0,9951 0,9952

2,6 0,9953 0,9955 0,9956 0,9957 0,9959 0,9960 0,9961 0,9962 0,9963 0,9964

2,7 0,9965 0,9966 0,9967 0,9968 0,9969 0,9970 0,9971 0,9972 0,9973 0,9974

2,8 0,9974 0,9975 0,9976 0,9977 0,9977 0,9978 0,9979 0,9979 0,9980 0,9981

2,9 0,9981 0,9982 0,9982 0,9983 0,9984 0,9984 0,9985 0,9985 0,9986 0,9986

3,0 0,9987 0,9987 0,9987 0,9988 0,9988 0,9989 0,9989 0,9989 0,9990 0,9990

3,1 0,9990 0,9991 0,9991 0,9991 0,9992 0,9992 0,9992 0,9992 0,9993 0,9993

3,2 0,9993 0,9993 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9995 0,9995 0,9995

3,3 0,9995 0,9995 0,9995 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9997

3,4 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9998

Sumber :Soewarno,1995

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 37: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

47

Tabel 2.4 Penentuan Nilai K pada Sebaran Normal Periode Ulang

T (tahun)

Peluang k

1,001 0,999 -3,05

1,005 0,995 -2,58

1,010 0,990 -2,33

1,050 0,950 -1,64

1,110 0,900 -1,28

1,250 0,800 -0,84

1,330 0,750 -0,67

1,430 0,700 -0,52

1,670 0,600 -0,25

2,000 0,500 0

2,500 0,400 0,25

3,330 0,300 0,52

4,000 0,250 0,67

5,000 0,200 0,84

10,000 0,100 1,28

20,000 0,050 1,64

50,000 0,200 2,05

100,000 0,010 2,33

200,000 0,005 2,58

500,000 0,002 2,88

1000,000 0,001 3,09

Sumber :Soewarno,1995

• Sebaran Gumbel Tipe 1 Metode ini merupakan metode dari nilai-nilai ekstrim (maksimum atau

minimum). Fungsi metode gumbel merupakan fungsi eksponensial ganda (Sri

Harto, 1991).

Rumus Umum (Soewarno,1995):

KrxxX Tr *δ+= ............................................................................................... (2.16)

dimana :

XTr = tinggi hujan untuk periode ulang T tahun (mm)

x = harga rata-rata data hujan (mm)

δx = standar deviasi bentuk normal (mm)

Kr = faktor frekuensi gumbel.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 38: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

48

Faktor frekuensi gumbel merupakan fungsi dan masa ulang dari distribusi

(Soewarno,1995).

SnYnYtKr −

= ....................................................................................................... (2.17)

dimana:

Yt = Reduced Variate (fungsi periode ulang T tahun) (Tabel 2.5)

Yn = harga rata-rata Reduced Mean (Tabel 2.6)

Sn = Reduced Standard Deviation (Tabel 2.7)

Tabel 2.5 Harga Reduced Variate Pada Periode Ulang Hujan T tahun

Periode Ulang Hujan T tahun

Reduced Variate

2 0,3665 5 1,4999

10 2,2502

25 3,1985

50 3,9019

100 4,6001

Sumber : Joesron Loebis, 1987

Tabel 2.6 Hubungan Reduced mean (Yn) dengan jumlah data (n)

Sumber : Joesron Loebis, 1987

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5520

20 0,5236 0,5252 0,5269 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353

30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5402 0,5402 0,5418 0,5424 0,5430

40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5463 0,5472 0,5477 0,5481

50 0,5486 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518

60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5530 0,5533 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545

70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5557 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567

80 0,5569 0,5572 0,5572 0,5574 0,5576 0,5576 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585

90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5573 ,05595 0,5596 0,5598 0,5599

100 0,5586

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 39: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

49

Tabel 2.7 Hubungan reduced standart deviasi (Sn) dengan jumlah data (n)

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0315 1,0411 1,0493 1,0565 20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0664 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1086 30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388 40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590 50 1,1607 1,1623 1,1638 1,1638 1,1667 1,1681 1,1696 1,1706 1,1721 1,1734 60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1770 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844 70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1873 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930 80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1953 1,9670 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001 90 1,2007 1,2013 1,2020 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2049 1,2055 1,2060 100 1,2065 Sumber : Joesron Loebis, 1987

• Sebaran Log Pearson Type III Diantara 12 tipe metode pearson, type III merupakan metode yang banyak

digunakan dalam analisis hidrologi. Berdasarkan kajian Benson 1986,

disimpulkan bahwa metode log pearson type III dapat digunakan sebagai dasar

dengan tidak menutup kemungkinan pemakaian metode yang lain, apabila

pemakaian sifatnya sesuai. (Sri Harto, 1981).

Langkah-langkah yang diperlukan adalah sebagai berikut:

a. Gantilah data X1, X2, X3, …,Xn menjadi data dalam logaritma, yaitu: log X1,

log X2, log X3, …,log Xn.

b. Hitung rata-rata dari logaritma data tersebut :

n

XX

n

ii∑

== 1log

log ..................................................................................... .... (2.18)

c. Hitung standar deviasi

( )1

loglog1

2

−=∑=

n

XXx

n

ii

δ ...................................................................... ..... (2.19)

d. Hitung koefisien skewness

( )( ) ( ) 3

1

3

*2*1

loglog

Snn

XXnCs

n

ii

−−

−=∑= ....................................................................... .... (2.20)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 40: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

50

e. Hitung logaritma data pada interval pengulangan atau kemungkinan

prosentase yang dipilih.

( ) ( )CsTrKSXLogX Tr ,log*log += ......................................................... .... (2.21)

dimana:

Log XTr = logaritma curah hujan rencana (mm)

log X = logaritma curah hujan rata-rata (mm)

δx = standar deviasi (mm)

K(Tr,Cs) = faktor frekuensi pearson tipe III yang tergantung pada harga Tr

(periode ulang) dan Cs (koefisien skewness), yang dapat dibaca

pada Tabel 2.8.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 41: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

51

Tabel 2.8 Harga K untuk Distribusi Log Pearson III

Kemencengan

(Cs)

Periode Ulang (Tahun)

2 5 13 25 50 100 200 1000

Peluang (%)

50 20 10 4 2 1 0,5 0,1

3,0 -0,3986 0,420 1,180 2,278 3,152 4,051 4,970 7,250

2,5 -0,360 0,518 1,250 2,262 3,048 3,845 4,652 6,600

2,2 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705 4,444 6,200

2,0 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 4,298 5,910

1,8 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 4,147 5,660

1,6 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388 3,990 5,390

1,4 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 3,828 5,110

1,2 -0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149 3,661 4,820

1,0 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 3,489 4,540

0,9 -0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 3,401 4,395

0,8 -0,132 0,780 1,336 2,998 2,453 2,891 3,312 4,250

0,7 -0,116 0,790 1,333 2,967 2,407 2,824 3,223 4,105

0,6 -0,099 0,800 1,328 2,939 2,359 2,755 3,132 3,960

0,5 -0,083 0,808 1,323 2,910 2,311 2,686 3,041 3,815

0,4 -0,066 0,816 1,317 2,880 2,261 2,615 2,949 3,670

0,3 -0,050 0,824 1,309 2,849 2,211 2,544 2,856 3,525

0,2 -0,033 0,830 1,301 2,818 2,159 2,472 2,763 3,380

0,1 -0,017 0,836 1,292 2,785 2,107 2,400 2,670 3,235

0 0,000 0,842 1,282 2,751 2,054 2,3269 2,576 3,090

-0,1 0,017 0,836 1,270 2,761 2,000 2,262 2,482 3,950

-0,2 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,388 2,810

-0,3 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,294 2,675

-0,4 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,201 2,540

-0,5 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108 2,400

-0,6 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880 2,016 2,275

-0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926 2,150

-0,8 0,132 0,856 1,166 1,488 1,606 1,733 1,837 2,035

-0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,910

-1,0 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664 1,800

-1,2 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449 1,501 1,625

-1,4 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318 1,351 1,465

-1,6 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,200 1,216 1,280

-1,8 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,089 1,197 1,130

-2,0 0,307 0,777 0,895 1,959 0,980 0,990 0,995 1,000

-2,2 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,910

-2,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800 0,802

-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668

Sumber : CD Soemarto, 1999

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 42: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

52

• Sebaran Log Normal

Rumus yang digunakan dalam perhitungan dengan metode ini adalah

sebagai berikut (Soewarno, 1995):

trtt KSXX ∗+= loglog ............................................................................... .. (2.22)

dimana :

Xt = besarnya curah hujan yang mungkin terjadi dengan periode ulang T

tahun.

rtX = curah hujan rata – rata.

S = standar deviasi data hujan maksimum tahunan.

Kt = standar variable untuk periode ulang t tahun yang besarnya diberikan

pada Tabel 2.9.

Tabel 2.9 Standard Variable (Kt )

T Kt T Kt T Kt

1 -1,86 20 1,89 90 3,34

2 -0,22 25 2,10 100 3,45

3 0,17 30 2,27 110 3,53

4 0,44 35 2,41 120 3,62

5 0,64 40 2,54 130 3,70

6 0,81 45 2,65 140 3,77

7 0,95 50 2,75 150 3,84

8 1,06 55 2,86 160 3,91

9 1,17 60 2,93 170 3,97

10 1,26 65 3,02 180 4,03

11 1,35 70 3,08 190 4,09

12 1,43 75 3,60 200 4,14

13 1,50 80 3,21 221 4,24

14 1,57 85 3,28 240 4,33

15 1,63 90 3,33 260 4,42

Sumber : CD Soemarto, 1999

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 43: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

53

Tabel 2.10 Koefisien untuk metode sebaran Log Normal

Cv Periode Ulang T tahun

2 5 10 20 50 100

0,0500 -0.2500 0.8334 1.2965 1.6863 2.1341 2.4370

0,1000 -0.0496 0.8222 1.3078 1.7247 2.2130 2.5489

0,1500 -0.0738 0.8085 1.3156 1.7598 2.2899 2.6607

0,2000 -0.0971 0.7926 1.3200 1.7911 2.3640 207716

0,2500 -0.1194 0.7748 1.3209 1.8183 2.4348 2.8805

0,3000 -0.1406 0.7547 1.3183 1.8414 2.5316 2.9866

0,3500 -0.1604 0.7333 1.3126 1.8602 2.5638 3.0890

0,4000 -0.1788 0.7100 1.3037 1.8746 2.6212 3.1870

0,4500 -0.1957 0.6870 1.2920 1.8848 2.6734 3.2109

0,5000 -0.2111 0.6626 1.2778 1.8909 2.7202 3.3673

0,5500 -0.2251 0.6129 1.2513 1.8931 2.7615 3.4488

0,6000 -0.2375 0.5879 1.2428 1.8916 2.7974 3.5241

0,6500 -0.2485 0.5879 1.2226 1.8866 2.8279 3.5930

0,7000 -0.2582 0.5631 1.2011 1.8786 2.8532 3.6568

0,7500 -0.2667 0.5387 1.1784 1.8577 2.8735 3.7118

0,8000 -0.2739 0.5184 1.1584 1.8543 2.8891 3.7617

0,8500 -0,2801 0.4914 1.1306 1.8388 2.9002 3.8056

0,9000 -0.2852 0.4886 1.1060 1.8212 2.9071 3.8437

0,9500 -0.2895 0.4466 1.0810 1.8021 2.9102 3.8762

1,000 -0.2929 0.4254 1.0560 1.7815 2.9098 3.9036

Sumber : Soewarno, 1995

c. Uji Keselarasan

Untuk menentukan pola distribusi yang paling sesuai dengan beberapa

metode distribusi statistik yang telah dilakukan maka dilakukan uji keselarasan.

Pada tes ini biasanya yang diamati adalah hasil perhitungan yang diharapkan. Ada

dua jenis uji keselarasan (Goodness of fit test ), yaitu

Chi Square (Chi-kuadrat).

Smirnov Kolmogorov.

1. Uji Keselarasan Chi Kuadrat (Chi Square Test)

Prinsip pengujian dengan metode chi kuadrat didasarkan pada jumlah

pengamatan yang diharapkan pada pembagian kelas, dan ditentukan terhadap

jumlah data pengamatan yang terbaca didalam kelas tersebut. Atau bisa juga

dengan membandingkan nilai chi kuadrat (χ2) dengan chi kuadrat kritis (χ2cr).

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 44: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

54

Rumus (Soewarno,1995) :

∑ −=

i

ii

EOE 2

2 )(χ ..............................................................................................(2.23)

dimana:

χ2 = harga chi kuadrat (chi square)

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-i

Ei = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-i.

Dari hasil pengamatan yang didapat, dicari penyimpangannya dengan chi

kuadrat kritis yang didapat dari Tabel 2.11. Untuk suatu nilai nyata tertentu (level

of significant) yang sering diambil adalah 5%. Derajat kebebasan ini secara umum

dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Dk= n – ( P + 1 )...............................................................................................(2.24)

dimana:

Dk = derajat kebebasan

n = banyaknya rata-rata

P = banyaknya keterikatan (parameter).

Adapun kriteria penilaian hasilnya adalah sebagai berikut :

a. Apabila peluang lebih besar dari 5% maka persamaan distribusi teoritis yang

digunakan dapat diterima.

b. Apabila peluang lebih kecil dari 1% maka persamaan distribusi teoritis yang

digunakan dapat diterima.

c. Apabila peluang antara 1%-5%, maka tidak mungkin mengambil keputusan,

maka perlu penambahan data.

Nilai kritis untuk distribusi Chi Kuadrat dapat dilihat pada Tabel 2.11.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 45: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

55

Tabel 2.11 Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi Kuadrat (Chi Square)

Dk

α derajat kepercayaan 0,995 0,990 0,975 0,950 0,050 0,025 0,010 0,005

1 0,0000393 0,000157 0,000982 0,00393 3,841 5,024 6,635 7,879 2 0,0100 0,0201 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,210 10,597 3 0,0717 0,1150 0,2160 0,352 7,815 9,348 11,345 12,838 4 0,2070 0,2970 0,4840 0,711 9,488 11,143 13,277 14,860 5 0,4120 0,5540 0,8310 1,145 11,070 12,832 15,086 16,750 6 0,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18,548 7 0,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20,278 8 1,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 21,9559 1,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23,589 10 2,156 2,558 3,247 3,940 18,307 20,483 23,209 25,188

11 2,603 3,053 3,816 4,575 19,675 21,920 24,725 26,757 12 3,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,217 28,300 13 3,565 4,107 5,009 5,892 22,362 24,736 27,688 29,81914 4,075 4,660 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31,31915 4,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32,801

16 5,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34,267 17 5,697 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,400 35,718 18 6,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37,156 19 6,844 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38,582 20 7,434 8,260 9,891 10,851 31,410 34,170 37,566 39,997

21 8,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41,401 22 8,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42,796 23 9,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,638 44,181 24 9,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45,558 25 10,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46,928

26 11,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48,290 27 22,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645 28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50,993 29 13,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52,336 30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672

Sumber : Soewarno, 1995

2. Uji keselarasan Smirnov - Kolmogorov

Uji keselarasan Smirnov - Kolmogorov, sering juga disebut uji keselarasan

non parametrik (non parametrik test) karena pengujiannya tidak meninjau

parameter statistik.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 46: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

56

Rumus yang dipakai (Soewarno, 1995) :

( )( )

Cr

xiPxP

P∆

−= maxα ...............................................................................................(2.25)

Prosedurnya adalah sebagai berikut:

a. Urutkan data dari besar ke kecil atau sebaliknya dan tentukan peluangnya dari

masing-masing data tersebut :

X1 P(X1)

X2 P(X2)

Xn P(Xn)

b. Tentukan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data,

persamaan distribusinya adalah :

X1 P1(X1)

X2 P1(X2)

Xn P1(Xn)

c. Dari kedua nilai peluang tersebut tentukan selisih terbesarnya antara peluang

pengamatan dengan peluang teoritis.

D = maksimum [ P(Xn) – P1(Xn)]

d. Berdasarkan tabel nilai kritis ( Smirnov-Kolmogorov test ) tentukan harga Do,

seperti terlihat dalam Tabel 2.12.

Tabel 2.12 Nilai kritis ( Do ) untuk Uji Smirnov-Kolmogorov n α (derajat kepercayaan)

0,2 0,1 0,05 0,01 5 0,45 0,51 0,56 0,67 10 0,32 0,37 0,41 0,49 15 0,27 0,3 0,34 0,40 20 0,23 0,26 0,29 0,36 25 0,21 0,24 0,27 0,32 30 0,19 0,22 0,24 0,29 35 0,18 0,2 0,23 0,27 40 0,17 0,19 0,21 0,25 45 0,16 0,18 0,20 0,24 50 0,15 0,17 0,19 0,23

>50 1,07/N0,5 1,22/N0,5 1,36/N0,5 1,63/N0,5 Sumber: Soewarno, jilid 1, 1995

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 47: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

57

Interprestasi dari hasil Uji Smirnov - Kolmogorov adalah :

a. Apabila D lebih kecil dari Do, maka distribusi teoritis yang digunakan untuk

persamaan distribusi dapat diterima.

b. Apabila D lebih besar dari Do, maka distribusi teoritis yang digunakan untuk

menentukan persamaan distribusi tidak dapat diterima.

2.3.4.4. Analisis Intensitas Curah Hujan Rencana

Intensitas curah hujan adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi

curah hujan atau volume hujan tiap satuan waktu. Besarnya intensitas hujan

berbeda-beda tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya.

Metode – metode dalam mengitung intensitas curah hujan adalah (Joesron

Loebis, 1987) :

1. Menurut Monnobe, Jika data curah hujan yang ada hanya curah hujan harian

32

24 2424

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×=

tRI .....……....…………………….………………………...(2.26)

Dimana :

( )( )mmR

t

I

jam 24 dalam maksimumhujan Curah jamhujan curah Lamanya

jammmhujan curah Intensitas

24 ==

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=

2. Menurut Talbot, untuk hujan dengan waktu < 2 jam :

btaI+

= ……………………………..…………………………………...(2.27)

Dimana :

( )

alirandaerah di terjadiyang hujan curah lamanya pada g tergantunyang Konstanta dan

hujan curah Lamanya

hujan curah Intensitas

==

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=

bajamt

jammmI

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 48: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

58

3. Menurut Sherman, untuk hujan dengan waktu > 2 jam :

ntaI = …………………………………..…………………...………....…(2.28)

Dimana :

( )setempatkeadaan dari g tergantunyang Konstanta ,

jamhujan curah Waktu jam

mmhujan curah Intensits

==

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=

nct

I

4. Rumus – rumus diatas dikembangkan oleh Ishiguro menjadi :

btaI+

= ……………………………….…....….....................................(2.29)

Dimana :

( )setempat keadaan dari g tergantunyang Konstanta ,

jamhujan curah Waktu jam

mmhujan curah Intensitas

==

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=

bat

I

2.3.4.5. Analisis Debit Banjir Rencana

Debit banjir rencana (design flood) adalah besarnya debit yang

direncanakan melewati penampang sungai dengan periode ulang tertentu.

Besarnya debit banjir ditentukan berdasarkan curah hujan dan aliran sungai antara

lain : besarnya hujan, intensitas hujan, dan luas Daerah Pengaliran Sungai (DAS).

Untuk mencari debit banjir rencana dapat digunakan beberapa metode

diantaranya hubungan empiris antara curah hujan dengan limpasan. Metode ini

paling banyak dikembangkan sehingga didapat beberapa rumus diantaranya

sebagai berikut :

Metode Rasional, antara lain terdiri dari Metode Rasional Jepang, Metode

Melchior, Metode Weduwen dan Metode Haspers.

Hidrograf Satuan Sintetik GAMA 1

Metode FSR Jawa - Sumatera.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 49: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

59

1. Metode Rasional

Metode Rasional ada beberapa macam, diantaranya adalah :

a. Metode Rasional Jepang

Perhitungan metode rasional menggunakan rumus sebagai berikut

(Joesron Loebis, 1987) :

FrQt ***6,3

1 α= ....................................................................................(2.30)

intensitas curah hujan (I)

......................................................................................(2.31)

waktu konsentrasi (t)

385,077,00195,0 −= xSxLtc ........................................................................... (2.32)

385,0

77,0

0195,0SLtc = ........................................................................................... (2.33)

dimana :

Qt = debit banjir rencana (m3/det).

α = koefisien run off.

r = intensitas curah hujan selama durasi t (mm/jam).

F = luas daerah aliran (km2).

R24 = curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm).

i = gradien sungai atau kemiringan rata-rata sungai (10% bagian hulu dari

panjang sungai tidak dihitung. Beda tinggi dan panjang diambil dari

suatu titik 0,1 L dari batas hulu DAS).

t = waktu konsentrasi (jam).

L = jarak dari ujung daerah hulu sampai titik yang ditinjau (km).

Koefisien run off tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis tanah,

kemiringan, luas dan bentuk pengaliran sungai. Sedangkan besarnya nilai

koefisien pengaliran dapat dilihat pada Tabel 2.13.

3/224 24*

24⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

tRI

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 50: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

60

Tabel 2.13 Koefisien Pengaliran

Kondisi Daerah Pengaliran Koefisien Runoff

Bergunung dan curam 0,75 – 0,90

Pegunungan tersier 0,70 – 0,80

Sungai dengan tanah dan hutan dibagian atas dan

bawahnya 0,50 – 0,75

Tanah datar yang ditanami 0,45 – 0,60

Sawah waktu diairi 0,70 – 0,80

Sungai didaerah pegunungan 0,75 – 0,85

Sungai kecil didataran 0,45 – 0,75

Sungai yang besar dengan wilayah pengaliran

lebih dari seperduanya terdiri dari dataran 0,50 – 0,75

Sumber : Joesron Loebis, 1987

b. Metode Melchior

Rumus dari metode Melchior adalah sebagai berikut (SK SNI M-18-1989-F,

“Metode Perhitungan Debit Banjir”):

FqQt ***βα= ………………………………………………………..(2.34)

Koefisien aliran (α)

Berkisar antara 0,42 - 0,62 dan disarankan memakai = 0,52

Koefisien Reduksi (β)

ββ

1720396012,0

1970+−

−=f ……….........................................................…(2.35)

Waktu Konsentrasi (t)

VLt

36001000

= ............................................................................................... (2.36)

Keterangan :

t = waktu konsentrasi (jam)

L = panjang sungai (Km)

V = kecepatan air rata – rata (m/dt)

5 2....31,1 ifqV β= ................................................................................... (2.37)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 51: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

61

LHi9,0

= ................................................................................................... (2.38)

Hujan Maksimum (q)

Hujan maksimum (q) dihitung dari grafik hubungan persentase curah hujan

dengan t terhadap curah hujan harian dengan luas DAS dan waktu

....................................................................................(2.39)

dimana :

Qt = debit banjir rencana (m3/det).

α = koefisien run off.

β = koefisien reduksi daerah untuk curah hujan DAS.

q = hujan maksimum (m3/km2/det).

t = waktu konsentrasi (jam).

F = luas daerah pengaliran (km2).

L = panjang sungai (km).

i = gradien sungai atau medan yaitu kemiringan rata-rata sungai (10%

bagian hulu dari panjang sungai tidak dihitung. Beda tinggi dan panjang

diambil dari suatu titik 0,1 L dari batas hulu DAS).

c. Metode Der Weduwen

Rumus dari metode Der Weduwen adalah sebagai berikut (Joesron Loebis,

1987) :

FqQt ***βα= ………………………………….……..................………………(2.40)

Koefisien Runoff (α)

7.1,41+

−=nqβ

α ....................................................................................... (2.41)

Waktu Konsentrasi (t)

t = 25,0125,025,0 −− xIxLxQ ......................................................................... (2.42)

Koefisien Reduksi (β)

F

Ftt

+

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡++

+=

120

*91120

β ……………………….....................................................(2.43)

200*** RtFqQt α=

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 52: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

62

Hujan Maksimum (q)

nq = 45,1

65,67240 +t

xRn.........................................................................................(2.44)

dimana :

Qn = debit banjir (m3/det) dengan kemungkinan tak terpenuhi n %

Rn = curah hujan harian maksimum (mm/hari) dengan kemungkinan

tidak terpenuhi n % α = koefisien limpasan air hujan (run off)

β = koefisien pengurangan daerah untuk curah hujan DAS

qn = curah hujan (mm3/det/km2)

F = luas daerah aliran (km2) sampai 100 km2

t = lamanya curah hujan (jam) yaitu pada saat-saat kritis curah hujan

yang mengacu pada terjadinya debit puncak

L = panjang sungai

Is = gradien sungai atau medan

H = beda tinggi (m)

i = gradien sungai atau medan yaitu kemiringan rata-rata sungai (10%

bagian hulu dari panjang sungai tidak dihitung. Beda tinggi dan

panjang diambil dari suatu titik 0,1 L dari batas hulu DAS).

Adapun syarat dalam perhitungan debit banjir dengan metode Weduwen

adalah sebagai berikut :

F = luas daerah pengaliran < 100 Km2.

t = 1/6 sampai 12 jam. d. Metode Haspers

Untuk menghitung besarnya debit dengan metode Haspers digunakan persamaan

sebagi berikut (Joesron Loebis, 1987) :

FqQt *** βα= ......................................................................................(2.45)

Koefisien Runoff (α)

7.0

7.0

*75.01*012.01FF

++

=α ..................................................................................(2.46)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 53: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

63

Waktu Konsentrasi (t)

t = 0,1 L0.8 * i-0.3..........................................................................................(2.47)

Koefisien Reduksi (β)

12*

1510.7,311 4/3

2

4.0 Ft

t t

++

+=−

β...........................................................................(2.48)

Intensitas Hujan

a. Untuk t < 2 jam

224

24

)2(*)260.(0008,01*

tRtRtRt

−−−+= ……………............…..............(2.49)

b. Untuk 2 jam ≤ t <≤19 jam

1* 24

+=

tRt

Rt ................................................................................................(2.50)

c. Untuk 19 jam ≤ t ≤ 30 jam

1*707,0 24 += tRRt ................................................................................(2.51)

Hujan Maksimum (q)

tRtq

*6.3= ..................................................................................................(2.52)

di mana :

Qt = debit banjir rencana (m3/det).

α = koefisien runoff.

β = koefisien reduksi daerah untuk curah hujan DAS.

q = hujan maksimum (m3/km2/det).

t = waktu konsentrasi (jam).

F = luas daerah pengaliran (km2).

Rt = intensitas curah hujan selama durasi t (mm/hari).

L = panjang sungai (km).

i = gradien sungai atau medan yaitu kemiringan rata-rata sungai (10%

bagian hulu dari panjang sungai tidak dihitung. Beda tinggi dan panjang

diambil dari suatu titik 0,1 L dari batas hulu DAS.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 54: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

64

2. Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) GAMA I

Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I biasa digunakan untuk mengukur

debit banjir dengan parameter yang sesuai dengan keadaan di Indonesia.

Parameter-parameter yang digunakan yaitu sebagai berikut (Sri Harto, 1993) :

Faktor sumber (SF), yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai

tingkat satu dengan jumlah panjang sungai-sungai semua tingkat.

Frekuensi sumber (SN), yaitu perbandingan antara jumlah pangsa sungai-

sungai tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai-sungai semua tingkat.

Faktor lebar (WF), yaitu perbandingan antara lebar DAS yang diukur di titik

di sungai yang berjarak 0,75L dengan lebar DAS yang diukur di titik di

sungai yang berjarak 0,25L dari stasiun hidrometri.

Luas DAS sebelah hulu (RUA), yaitu perbandingan antara luas DAS yang

diukur di hulu garis yang ditarik tegak lurus garis hubung antara stasiun

hidrometri dengan titik yang paling dekat dengan titik berat DAS, melewati

titik tersebut.

Faktor simetri (SIM), yaitu hasil kali antara faktor lebar (WF) dengan luas

DAS sebelah hulu.

Jumlah pertemuan sungai (JN), yaitu jumlah pertemuan sungai di dalam

DAS tersebut

Kerapatan jaringan kuras (D), yaitu jumlah panjang sungai semua tingkat

tiap satuan luas DAS.

Hidrograf satuan diberikan dengan empat variabel pokok, yaitu waktu

naik(TR), debit puncak(QP), waktu dasar(TB) dan koefisien tampungan(K).

Persamaan-persamaan yang dipakai yaitu : kteQPQt /−×= (m3/dtk) ................................................................................(2.53)

2775,10665,1)100/(43,0 3 ++= SIMSFLTR (jam) ......................................(2.54) 2381,04008,05886,01836,0 JNTRAQP −= (m3/dtk) .................................................(2.55)

2574,07344,00986,01457,04132,27 RUASNSTRTB −= (jam) .....................................(2.56) 0452,00897,11446,01798,05617,0 DSFSAK −−= ........................................................(2.57)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 55: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

65

Dalam pemakaian cara ini masih ada hal-hal lain yang perlu diperhatikan,

diantaranya sebagai berikut :

Penetapan hujan-mangkus untuk memperoleh hidrograf dilakukan dengan

menggunakan indeks infiltrasi. Perkiraan dilakukan dengan

mempertimbangkan pengaruh parameter DAS yang secara hidrologik dapat

diketahui pengaruhnya terhadap indeks-infiltrasi. Persamaan pendekatannya

sebagai berikut : 41326 )/(10.6985,110.859,34903,10 SNAA −− +−=Φ ........................(2.58)

Untuk memperkirakan aliran dasar dipergunakan persamaan pendekatan

berikut ini : 9430,01491,04751,0 DAQB −= (m3/dtk) ...................................................(2.59)

Dalam menetapkan hujan rata-rata DAS, perlu mengikuti cara-cara yang ada.

Tetapi bila dalam praktek analisis tersebut sulit, maka disarankan

menggunakan cara yang disebutkan dengan mengalikan hujan titik dengan

faktor reduksi hujan, sebesar : 0733,00259,02725,01491,05518,1 −−−−= SSIMNAB .........................................(2.60)

Berdasarkan persamaan di atas maka dapat dihitung besar debit banjir setiap

jam dengan persamaan :

QBQtQp += Re)*( (m3/dtk) ............................................................(2.61)

Dimana :

Qp = debit banjir setiap jam (m3/dtk)

Qt = debit satuan tiap jam (m3/dtk)

Re = curah hujan efektif (mm/jam)

QB = aliran dasar (m3/dtk)

3. Metode FSR Jawa - Sumatera

Untuk menghitung besarnya debit dengan metode FSR Jawa - Sumatera

digunakan persamaan sebagi berikut (Joesron Loebis, 1987):

Q = GF x MAF………………………………………………………….…(2.62)

MAF = 8.10-6 . (AREA)V . APBAR2,445. SIMS0,117.(1+LAKE) -0,85..(2.63)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 56: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

66

V = 1,02 – 0,0275 Log ( AREA )……………………………….(2.64)

APBAR = PBAR . ARF ……………………………………………....(2.65)

SIMS = MSL

H ……………………………………………….………(2.66)

MSL = 0,95 . L ................................................................................(2.67)

LAKE = Luas DAS di hulu bendung ..............................................(2.68) Luas DAS total dimana :

Q = debit banjir rencana (m3/dt)

AREA = luas DAS (km2)

PBAR = hujan 24 jam maksimum rerata tahunan (mm)

ARF = faktor reduksi (Tabel 2.14)

GF = Growth factor (Tabel 2.15)

SIMS = indeks kemiringan

H = beda tinggi antara titik pengamatan dengan ujung sungai

tertinggi (m)

MSL = panjang sungai sampai titik pengamatan (km)

L = panjang sungai (km)

LAKE = indeks

MAF = debit maksimum rata-rata tahunan (m3/dt)

Tabel 2.14 Faktor Reduksi (ARF)

DAS (km2) ARF 1 – 10 0,99 10 – 30 0,97

30 – 3000 1,152 – 0,0123 log10 AREA

Sumber : Joesron Loebis, 1987

Tabel 2.15 Growth Factor (GF) Return Period Luas cathment area (km2)

T <180 300 600 900 1200 >1500 5 1.26 1.27 1.24 1.22 1.19 1.17 10 1.56 1.54 1.48 1.49 1.47 1.37 20 1.88 1.84 1.75 1.70 1.64 1.59 50 2.35 2.30 2.18 2.10 2.03 1.95 100 2.78 2.72 2.57 2.47 2.37 2.27

Sumber : Joesron Loebis, 1987

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 57: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

67

2.3.5 Hidrolika

Hidrolika mempelajari tentang sifat-sifat zat cair dan menyelenggarakan

pemeriksaan untuk mendapatkan rumus-rumus dan hukum-hukum zat cair dalam

keadaan setimbang (diam) dan dalam keadaan bergerak. Analisis hidrolika

dimaksud untuk mengetahui kapasitas alur sungai pada kondisi sekarang terhadap

banjir rencana. Analisis hidrolika dilakukan pada seluruh saluran untuk

mendapatkan dimensi saluran yang diinginkan, yaitu ketinggian muka air

sepanjang alur sungai yang ditinjau.

2.3.5.1 Analisis Penampang Eksisting Sungai

Analisis penampang eksisting sungai dengan menggunakan program HEC-

RAS. Komponen sistem modeling ini dimaksudkan untuk menghitung profil

permukaan air untuk arus bervariasi secara berangsur-angsur tetap (steady

gradually varied flow). Sistem mampu menangani suatu jaringan saluran penuh,

suatu sistem dendritic, atau sungai tunggal. Komponen ini mampu untuk

memperagakan subcritical, supercritical, dan campuran kedua jenis profil

permukaan air.

Dasar perhitungan yang digunakan adalah persamaan energi satu dimensi.

Kehilangan energi diakibatkan oleh gesekan (persamaan manning) dan kontraksi

/ekspansi (koefisien dikalikan dengan perubahan tinggi kecepatan). Persamaan

momentum digunakan dalam situasi dimana / jika permukaan air profil dengan

cepat bervariasi. Situasi ini meliputi perhitungan jenis arus campuran yaitu

lompatan hidrolik dan mengevaluasi profil pada pertemuan sungai (simpangan

arus).

Efek berbagai penghalang seperti jembatan, parit bawah jalan raya,

bendungan, dan struktur di dataran banjir tidak dipertimbangkan di dalam

perhitungan ini. Sistem aliran tetap dirancang untuk aplikasi di dalam studi

manajemen banjir di dataran dan kemampuan yang tersedia untuk menaksir

perubahan di dalam permukaan profil air dalam kaitan dengan perubahan bentuk

penampang, dan tanggul.

Fitur khusus yang dimiliki komponen aliran tetap meliputi: berbagai

analisa rencana (multiple plan analysis); berbagai perhitungan profil (multiple

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 58: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

68

profile computations). HEC-RAS mampu untuk melakukan perhitungan one-

dimensional profil air permukaan untuk arus tetap bervariasi secara berangsur-

angsur (gradually varied flow) di dalam saluran alami atau buatan. Berbagai jenis

profil air permukaan seperti subkritis, superkritis, dan aliran campuran juga dapat

dihitung. Topik dibahas di dalam bagian ini meliputi: persamaan untuk

perhitungan profil dasar; pembagian potongan melintang untuk perhitungan

saluran pengantar; Angka manning (n) komposit untuk saluran utama;

pertimbangan koefisien kecepatan (α); evaluasi kerugian gesekan; evaluasi

kerugian kontraksi dan ekspansi; prosedur perhitungan; penentuan kedalaman

kritis; aplikasi menyangkut persamaan momentum; dan pembatasan menyangkut

aliran model tetap.

Profil permukaan air dihitung dari satu potongan melintang kepada yang

berikutnya dengan pemecahan persamaan energi dengan suatu interaktif prosedur

disebut metode langkah standard. Persamaan energi di tulis sebagai berikut:

ehgV

ZYgV

ZY +++=++22

211

11

222

22αα ...........................................................(2.69)

dimana:

Y1, Y2 = elevasi air di penampang melintang (m)

Z1, Z2 = elevasi penampang utama (m)

V1, V2 = kecepatan rata-rata (total pelepasan /total area aliran) (m/dtk)

α1, α2 = besar koefisien kecepatan

g = percepatan gravitasi (m/dtk2)

he = tinggi energi (m).

Gambar 2.8 Gambaran dari Persamaan Energi

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 59: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

69

..........................................................................(2.70)

...................................................................(2.71)

.........................................................................................................(2.72)

....... ..........................................................................................................................(2.73)

...............................................................................................................................(2.74)

Gambar 2.9 Metode HEC-RAS tentang Kekasaran Dasar Saluran

dimana:

L = panjangnya antar dua penampang melintang

= kemiringan energi antar dua penampang melintang

C = koefisien kontraksi atau ekspansi

= panjang jangkauan antar dua potongan melintang yang

berturut-turut untuk arus di dalam tepi kiri, saluran utama, dan

tepi kanan

= perhitungan rata-rata debit yang berturut-turut untuk arus

antara bagian tepi kiri, saluran utama, dan tepi kanan

K = kekasaran dasar untuk tiap bagian

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 60: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

70

n = koefisien kekasaran manning untuk tiap bagian

A = area arus untuk tiap bagian

R = radius hidrolik untuk tiap bagian (area: garis keliling basah)

Nc = koefisien padanan atau gabungan kekasaran

P = garis keliling basah keseluruhan saluran utama

Pi = garis keliling basah bagian i

ni = koefisien kekasaran untuk bagian i.

Input :Geometrik Data (Membuat Alur dan Penampang melintang)Data Debit Rencana ( Steady Flow Data )

Start

Analisys Project ( Running)

Output :Profil Penampang MelintangTabel Cross SectionProfil muka air Steady sebelum normalisasiKurva Kecepatan air sebelum normalisasi

Stop

Gambar 2.10 Flow chart Program HEC RAS

2.3.5.2 Perencanaan Penampang Sungai

Penampang melintang sungai perlu direncanakan untuk mendapatkan

penampang ideal dan efisien dalam penggunaan lahan. Penampang yang ideal

yang dimaksudkan merupakan penampang yang stabil terhadap perubahan akibat

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 61: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

71

pengaruh erosi maupun pengaruh pola aliran yang terjadi. Sedang penggunaan

lahan yang efisien dimaksudkan untuk memperhatikan lahan yang tersedia,

sehingga tidak menimbulkan permasalahan terhadap pembebasan lahan.

Faktor yang harus diperhatikan dalam mendesain bentuk penampang

melintang perbaikan sungai adalah perbandingan antara debit dominan dan debit

banjir. Untuk menambah kapasitas pengaliran pada waktu banjir, dibuat

penampang ganda, dengan menambah luas penampang basah dari pemanfaatan

bantaran sungai.

Bentuk penampang sungai sangat dipengaruhi oleh faktor bentuk

penampang berdasarkan kapasitas pengaliran, yaitu :

QBanjir = A * V...................................................................................................(2.75)

3/22/1 **1 RIn

V =................................................................................................(2.76)

ARIn

QBanjir ***1 3/22/1= .................................................................................(2.77)

AR *3/2 → merupakan faktor bentuk

Berdasarkan rumus diatas diketahui bahwa kapasitas penampang

dipengaruhi oleh kekasaran penampang. Hal ini dapat dilihat dari koefisien bentuk

kekasaran penampang yang telah ditetapkan oleh manning seperti terlihat pada

Tabel 2.16. berikut :

Tabel 2.16 Koefisien kekasaran sungai alam

Kondisi Sungai N

Trase dan profil teratur, air dalam

Trase dan profil teratur, bertanggul kerikil dan berumput

Berbelok–belok dengan tempat–tempat dangkal

Berbelok–belok, air tidak dalam

Berumput banyak di bawah air

0,025 – 0,033

0,030 – 0,040

0,033 – 0,045

0,040 – 0,055

0,050 – 0,080 Sumber : Sosrodarsono, 1984

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 62: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

72

Adapun rumus – rumus yang digunakan dalam pendimensian saluran –

saluran tersebut adalah sebagai berikut :

a. Perencanaan Dimensi Penampang Tunggal Trapesium(Trapezoidal Channel).

21

321 IR

nV ××= ………………………......…..………...................…..(2.78)

( )( )

VQA

mHBHAmHBP

PAR

=

+×=

++=

=

212

Dimana :

( )( )

( )

( )( )

taludKemiringan m sungaihidraulik Kemiringan

sungaibasah Keliling basah Keliling

manningkekasaran Koefisien aliran Kecepatan

Basah Penampang Luas aliran Debit

2

3

=======

=

ImP

mRn

smVmA

smQ

Gambar 2.11 Saluran Penampang Tunggal

b. Perencanaan Dimensi Penampang Ganda Trapesium (Trapezoidal Channel)

Untuk mendapatkan penampang yang stabil, penampang bawah pada

penampang ganda harus didesain dengan debit dominan.

dominandebit n berdasarkaan direncanak15 12 ⇒= HB

31 BB =

31 nn =

H

B

1 m

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 63: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

73

( )21231 21 mHBHAA +×==

( )2211 1 mHBPP +×+==

1

131 P

ARR ==

21

32

131

1 IRn

VV ××==

1131 VAQQ ×==

( ) ( )2221212 21 mHBHmHBHA +×++×=

( )2122 12 mHBP +×+=

2

22 P

AR =

321total

222

21

32

22

1

QQQQVAQ

IRn

V

++=×=

××=

……………………………………………………...(2.79)

Dimana :

( )( )

( )

( )( )

taludKemiringan m sungaihidraulik Kemiringan

sungaibasah Keliling basah Keliling

manningkekasaran Koefisien aliran Kecepatan

Basah Penampang Luas aliran Debit

2

3

=======

=

ImP

mRn

smVmA

smQ

Gambar 2.12 Saluran Penampang Ganda

1B

2B

3B

1n

3n 1 :m

1 : m

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 64: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

74

Jenis penampang ganda digunakan untuk mendapatkan kapasitas saluran

yang lebih besar, sehingga debit yang dialirkan melalui saluran tersebut dapat

lebih besar. Penampang ini digunakan jika lahan yang tersedia cukup luas.

Untuk merencanakan dimensi penampang diperlukan tinggi jagaan. Hal –

hal yang mempengaruhi besarnya nilai tinggi jagaan adalah penimbunan sedimen

di dalam saluran, berkurangnya efisiensi hidraulik karena tumbuhnya tanaman,

penurunan tebing, dan kelebihan jumlah aliran selama terjadinya hujan. Besarnya

tinggi jagaan dapat dilihat pada Tabel 2.17.

Tabel 2.17 Hubungan Debit – Tinggi jagaan

Debit Rencana (m3/det) Tinggi Jagaan (m) Leber Tanggul (m)

Q < 200 0,60 3,0

200 < Q < 500 0,75 3,0

500 < Q < 2000 1,00 4,0

2000 < Q < 5000 1,25 5,0

5000< Q < 10000 1,50 6,0

10000 < Q 2,00 7,0 Sumber : Kodoatie,Sugiyanto, 2002

2.3.6 Pasang Surut

Saat pasang terjadi maka air mencapai permukaan tertinggi (HWL = High

Water Level) di pantai, sedangkan pada saat surut permukaan air akan menurun

dan mencapai permukaan terendah (LWL = Low Water Level). Dengan adanya

peristiwa pasang surut ini akan mempengaruhi tingginya permukaan air pada

sungai atau saluran serta sejauh mana air laut tersebut masuk ke arah hulu yang

disebut dengan pengaruh back water. Back Water dihitung untuk kondisi muka air

dihilir lebih tinggi dari muka air disaluran dan untuk mengetahui seberapa jauh

pengaruh back water pada Sungai Bulanan.

Cara yang biasa digunakan dalam menghitung pengaruh back water adalah

cara analisa hidrolik steady non uniform flow, terutama untuk sungai yang

mempunyai bentuk penampang yang tidak beraturan maupun kemiringan dasar

sungai yang bervariasi.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 65: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

75

Gambar 2.13 Steady Non Uniform Flow

Tinggi tenaga total setiap titik dalam aliran :

H = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++

gV

dxd

dxdh

dxdz

2

2

………………………..………………………(2.80)

Di integrasikan terhadap jarak (ds) :

dxdH = ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛++

gV

dxd

dxdh

dxdz

2

2

………………………..………………………(2.81)

-Sf = -So + dxdh

gATQ

dxdh

3

2

− …………………………………..…………...(2.82)

dxdh =

3

2

1gA

TQSfSo

− …………………………………………………………..(2.83)

dxdh = 21 Fr

SfSo−− …………………………………………………….…...……(2.84)

Back water dapat terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan aliran

pada suatu titik (saluran) yang ditinjau.

a. Terjadi back water (H hulu < H hilir)

Sf m

θ

θ

gV2

2

α

dh

Z

h

Z datum

∆h

HilirHulu

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 66: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

76

b. Tidak terjadi back water (H hulu > H hilir)

`

Gambar 2.14 Syarat Terjadinya Back Water

Dalam perhitungan panjang back water dapat digunakan dengan dua cara, yaitu

(Suripin, 2004) :

1. Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method)

Energi spesifik

E = h + g

V2

2

......................................................................................(2.85)

gV2

2

+ h2 + So.∆x = g

V2

21 + h1 + Sf. ∆x ......................................(2.86)

E2 + So.∆x = E2 + Sf.∆x ...................................................................(2.87)

∆x = SoSfEE

−− 12 .....................................................................................(2.88)

Sf = 2

21 SfSf + .................................................................................(2.89)

2. Metode Tahapan Standar

Energi total

H = Z + h + g

V2

2

................................................................................(2.90)

Z1 + h1 + g

V2

21 = Z2 + h2 +

gV2

22 + ∆H ...............................................(2.91)

H1 = H2 + ∆H ....................................................................................(2.92)

∆H = Sf. ∆x .... ....................................................................................(2.93)

Z = So. X .......................................................................................... (2.94)

HilirHulu

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 67: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

77

2.3.7 Sedimentasi

Sedimentasi yaitu proses terkumpulnya butir – butir tanah. Ini terjadi

karena kecepatan aliran air yang mengangkut bahan sedimen mencapai kecepatan

endapan (settling Velocity). Proses sedimentasi pada sungai dapat menyebabkan

terjadinya pendangkalan sungai, penampanyg sungai berkurang sehingga daya

tampung sungai menurun.

Untuk memperkecil akibat – akibat adanya sedimentasi maka perlu

dilakukan tindakan pengendalian yang dimulai dari sumbernya, yaitu

pengendalian erosi. Tindakan – tindakan pengendalian tersebut antara lain :

Secara struktur dengan chaeck dam, ground sill.

Secara non struktur dengan melakukan konservasi di daerah aliran sungai,

melakukan cocok tanam secara terasiring, peraturan tata guna lahan.

Proses sedimentasi merupakan bagian dari proses erosi tanah. Faktor –

faktor yang mempengaruhi sedimentasi antara lain adalah :

a. Iklim

b. Tanah

c. Topografi

d. Tanaman

e. Tata guna lahan

f. Kegiatan manusia

g. Karakteristik hidrologi sungai

h. Kegiatan gunung berapi

Persamaan pengangkutan sedimen

1. Perhitungan Debit Sedimen Melayang (Suspended Load)

Langkah – langkah Pengukuran sedimen melayang (Suspended Load) adalah :

a. Pemilihan lokasi pos pengamatan / pengukuran sedimen melayang harus

memenuhi syarat pos duga air (SK.SNI M 101-1990-03)

b. Pengukuran kecepatan air dengan menggunakan current meter, dilakukan

dengan menggunakan interval garis pengukur sesuai kriteria yang ada.

Pengambilan contoh sedimen melayang dilaksanakan bersamaan dengan

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 68: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

78

pengukuran kecepatan aliran sungai dengan menggunakan sedimen sampler

dan pengambilan contoh sedimen melayang dilakukan dengan cara integrasi

kedalaman (depth integrated)

c. Pengukuran kecepatan aliran sungai pada setiap jalur vertikal adalah sebagai

berikut :

Untuk kedalaman air (d) > 1 m, dilakukan pada kedalaman 0,2 d dan 0,8

d.

Untuk kedalaman air (d) < 1 m, dilakukan pada kedalaman 0,6 d.

d. Tempat pengambilan contoh sedimen pada setiap vertikal harus melalui titik

berat 31 debit atau tepatnya pada titik

61 ,

21 dan

65 debit seluruh penampang

sungai.

e. Pengambilan contoh sedimen pada masing – masing stasiun minimal 12 kali

pada tinggi muka air yang berbeda.

f. Sampel dari survey lapangan dilakukan analisa laboratorium dengan cara

mengendapkan sedimen melayang dengan tabung kerucut. Lama

pengendapan sangat ditentukan oleh diameter butiran sedimen, pada

umumnya waktu pengendapan antara 4 – 12 jam. Volume sampel sedimen

melayang antara 1-2 liter.

g. Melalui pengendapan dapat dipisahkan antara sedimen dan air, kemudian

sedimen dikeringkan dan ditimbang beratnya, sehingga didapat kandungan

sedimen dalam gram / liter.

Metode perhitungan berdasarkan pengukuran sesaat.

Rumus : Qs = 0,0864 x C x Qw …………………………….……….....(2.95)

(Gregory L. Morris, Reservoir Sedimentation Handbook)

Dimana :

Qs = Debit sedimen melayang rata-rata harian (ton/hari)

C = Kosentrasi rata-rata harian (mg/l)

Qw = Debit rata-rata harian (m3/detik)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 69: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

79

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan besarnnya nilai C

(konsentrasi rata-rata harian), antara lain yaitu :

a. Metode Laursen

Berdasarkan data hasil ekperimen, Laursen (1958) mengusulkan sebuah persamaan transport sedimen dari hubungan antara kondisi aliran dan hasil debit sedimennya. Persamaannya untuk fraksi ukuran yang diketahui ditulis (ASCE Task Committee, 1971)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟

⎞⎜⎝

⎛= ∑

ici

oi

iit

uf

dd

pCωτ

τγ *

67

1'

01.0 ........................................................(2.96)

dimana:

Ct = konsentrasi sedimen rata-rata total (mg/l)

γ = berat jenis air

pi = fraksi dari material dasar untuk ukuran partikel diameter di

u* = kecepatan geser

di = diameter partikel untuk fraksi ukuran i

d = kedalaman aliran

G = gravitasi spesifik

τo’ = tegangan geser dasar karena ukuran butiran

τci = tegangan geser kritis untuk ukuran sedimen di

ωI = kecepatan jatuh dari ukuran di

i

*uω

= perbandingan gaya geser terhadap kecepatan jatuh

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ωi

*uf = hubungan fungsi untuk nilai-nilai

i

*uω

(Gambar 2.15)

tegangan geser dasar karena ukuran butiran, τo’ dalam lb/ft2 (tegangan geser dasar saluran Laursen) yang ditunjukkan dalam persamaan 2.97.

3150

2

o dd

58u' ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛ρ=τ ………………………………………………………..........(2.97)

dimana:

ρ = kerapatan air

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 70: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

80

u = kecepatan rata-rata

d50 = diameter rata-rata dari sedimen

Dalam Persamaan 2.97, parameter ( )1' cio −ττ adalah penting untuk penentuan beban dasar dan parameter ( )i*u ω berhubungan dengan beban melayang.

Untuk ukuran partikel median antara 0.088 mm dan 4.08 mm dengan G = 2.65 (Yang, 1996)

ici d4=τ ............................................................................................................(2.98)

dimana :

τci dalam satuan lb/ft2 dan di dalam satuan ft.

Maka, berat kering total debit sedimen per satuan waktu dan lebar qT adalah

tT qCq = ............................................................................................................(2.99)

dimana: q = satuan debit air

Gambar 2.15 Fungsi f(u*/ω) untuk Metode Laursen (Laursen 1958)

b. Metode Toffaletti

Toffaletti (1969) mengembangkan sebuah prosedur untuk menghitung

persamaan beban total berdasarkan konsep dari Einstein (1950) dan Einstein &

Chien (1953). Ada tiga perbedaan utama antara metode Toffaletti dan metode

Einstein methods (Simons dan Senturk, 1992), yaitu:

1. Toffaletti memanfaatkan distribusi kecepatan ke arah vertikal

2. Toffaletti mengembangkan faktor-faktor koreksi Einstein dalam satu

kombinasi

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 71: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

81

3. Toffaletti memakai hubungan fungsi transport tak berdimensi φ* dan the

fungsi intensitas aliran ψ* dari metode Einstein yang lain daripada kedua

diameter-diameter butiran di atas dasar (ds = 28.65 mm dan ds = 0.785 mm).

Kedalaman muka air dibagi menjadi 4 zona: atas, tengah dan bawah serta

zona dasar seperti dalam Gambar 2.16. Profil kecepatan direpresentasikan oleh

hubungan pangkat,

( ) ( ) νηνη+= dyu1u x ........................................................................................(2.100)

dimana:

u = kecepatan rata-rata

y = kedalaman aliran yang diselidiki

d = seluruh kedalaman aliran

Eksponen ην diberikan dari hubungan empiris

T00048.01198.0 +=ην .....................................................................................(2.101)

dimana:

T = temperatur air oF

Distribusi konsentrasi dari zona-zona atas, tengah, bawah adalah

iz5.1

uii dyCC

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= ...............................................................................................(2.102)

iz

mii dyCC

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= ................................................................................................(2.103)

iz756.0

lii dyCC

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= ............................................................................................(2.104)

Koefisien Cui dan Cmi dalam persamaan-persamaan 2.102 dan 2.103 di atas

dapat diekspresikan dalam bentuk Cli dalam Persamaan 2.104 berdasarkan

distribusi menerus dari profil konsentrasi sedimen.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 72: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

82

Gambar 2.16 Kecepatan, Konsentrasi dan Hubungan Debit Sedimen Toffaleti’s

Eksponen zi diberikan oleh :

dSCu

zz

ii

ω= .......................................................................................................(2.105)

dimana:

T667.067.260Cz −= ........................................................................................(2.106)

ωi = kecepatan jatuh dari sedimen dengan ukuran di

S = slope dari sungai

Perlu diperhatikan bahwa harga zi = 1.5ην bila < ην.

Satuan debit sedimen qs untuk sungai diberikan

dyuCqd

as ∫= ......................................................................................................(2.107)

Dengan memakai kombinasi persamaan (2.106) dan Persamaan (2.107),

dapat diperoleh debit beban melayang per satuan lebar pada zona-zona atas,

tengah, bawah dalam bentuk

⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

1

1

5.25.224.11

5.0244.0

1

ηη

ηddddM

qii zz

isui ........................................(2.108)

⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

η=

ηη 22i

24.11d

5.2d

24.11dM

qz244.0

2

ismi ....................................................(2.109)

dd2 i

y/d

1.0

5.2

1

4.111

ProfilKecepatan air

Profil konsentrasi sedimen Zona

atas

Zona dasar

Zona tengah

Zona bawah

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 73: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

83

( )⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

η= η

−η+ ν3

i

z758.01

3

isli d2

24.11dM

qi

………………………………………..(2.110)

dimana:

( ) νη−νη+= iz758.0

liii ud1Cp2.43M ……………………………………………...(2.111)

i1 z5.11 −η+=η ν …………………………………………………………….(2.112)

i2 z1 −η+=η ν ……………………………………………………………….(2.113)

i3 z758.01 −η+=η ν ………………………………………………………….(2.114)

pi = fraksi berat dari material dasar dengan diameter rata-rata di

Sebuah persamaan empiris untuk qsli adalah

( ) ( ) 35i

352cT

sli00058.0dukAT

pi600.0q = ...................................................................(2.115)

Bila di < 0.00029 ft, persamaan ini berubah menjadi

( ) 352cT

sliukAT

095.1q = …………………………………………………………(2.116)

dimana:

Tt = 1.10(0.051+0.00009T) ...........................................................................(2.117)

Ac = fungsi ( ) 'u1010 *315ν ditunjukkan dalam Gambar 2.18a.

u*’ = kecepatan geser akibat kekasaran butiran dan merupakan fungsi dari u3/gνS

dan Sgdu 65 dengan d65 ≅ ks seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.17

k = faktor koreksi seperti dalam Gambar 2.18b.

CLi diperoleh dari menentukan qsLi dari persamaan 2.115 sama dengan

harga yang diberikan persamaan 2.116 atau persamaan 2.117 karena CLi adalah

satu-satunya parameter yang tidak diketahui.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 74: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

84

u/u’

Sgku s

u3/gvS Gambar 2.17 Kurva untuk Solusi Grafik dari Persamaan Einstein-Barbarossa

dalam Menentukan R’

a. Evaluasi faktor Ac b. Faktor koreksi k

Gambar 2.18 Evaluasi faktor Ac dan faktor koreksi k (Toffaletti)

Debit beban dasar qbi diberikan oleh

( ) 3iibi d2Mq η= ................................................................................................(2.118)

dimana

Mi dari persamaan 2.111

η3 dari persamaan 2.114

Sehingga satuan debit beban material dasar untuk sedimen dengan ukuran

di adalah

slismisuibiti qqqqq +++= ….............................................................................(2.119)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 75: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

85

c. Metode Ackers dan White

Ackers tahun 1972 mengembangkan teori untuk transpor sedimen beban total berdasarkan konsep kuat arus Bagnold. Analisis dimensi dan argumen fisik dalam penjabaran bentuk dari hubungan fungsional dipakai. Ackers dan White meringkas teori tersebut tahun 1973. Teori mereka dianalisis dengan data lab dan sedikit data lapangan. Mereka mengusulkan beban total umum yang menentukan laju transpot dalam 3 parameter tak berdimensi: mobilitas sedimen, ukuran butiran dan transpot sedimen.

Mobilitas sedimen diuraikan oleh rasio antara gaya geser efektif pada satuan luas dari dasar sungai dengan berat basah dari lapisan butiran-butiran (Ackers & White, 1973 dan 1980). Mereka menyatakan bahwa hanya sebagian dari tegangan geser pada dasar sungai yang efektif menyebabkan gerakan sedimen kasar. Untuk sedimen halus, gerakan beban melayang mendominasi dan tegangan geser total memberikan kontribusi secara efektif kepada gerakan sedimen. Oleh karena itu mobilitas sedimen dijelaskan oleh persamaan

( )

1AW

1AW

C1

s

C*5AW

dd10log32uuC

⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡= …...........................................................(2.120)

dimana : CAW1, tergantung pada ukuran sedimen, menjadi nol untuk sedimen kasar dan

satu untuk sedimen halus.

Variabel ukuran butiran tak berdimensi d* diuraikan dari eliminasi gaya geser dari 2 parameter Shields; atau dari koefisien tarik (drag) dan angka Reynolds dari suatu partikel yang mengendap dengan cara eliminasi kecepatan endap atau dapat dikatakan varibel-variabelnya adalah berat basah yang berdimensi dari butiran, kerapatan fluida, kekentalan (Ackers & White, 1973 dan 1980). Oleh karena itu variabel umumnya aplikatif untuk sedimen kasar, transisi (dari kasar ke halus) dan sedimen halus yang diekspresikan sebagai

( ) 31

2*g1Gd ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ν

−= ………..................................................................................(2.121)

Maka konsentrasi total sedimen (berdasarkan berat) ditunjukkan oleh

4AW1AW C

3AW

5AWC

*

s2AWW 1

CC

uu

dd

GCC ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛= ..........................................................(2.122)

dimana : CAW1, CAW2, CAW3 , dan CAW4 tergantung dari diameter partikel tak berdimensi d*.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 76: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

86

Hubungan untuk CAW1, CAW2, CAW3, dan CAW4 yang diperoleh dari data eksperimen untuk ukuran partikel dengan jangkauan dari 0.04 mm sampai 4.0 mm adalah

Untuk 1.0 < d* < 60.0,

*1AW dlog56.00.1C −= ………..........................................................................(2.123)

( ) 53.3dlogdlog86.2LogC 2**2AW −−= …………..............................................(2.124)

14.0d

23.0C21

*3AW += ………..............................................................................(2.125)

34.1d66.9C*

4AW += ……...................................................................................(2.126)

Untuk d* > 60.0,

,0C 1AW = ,025.0C 2AW = ,17.0C 3AW = 50.1C 4AW = Gerakan awal terjadi pada waktu CAW3 = CAW5. Kondisi ini sesuai dengan

kriteria dari Shield untuk sedimen kasar, namun material halus kondisi berada

antara Shields dan White (Julien, 1995). Untuk gerakan pasir sangat halus metode

ini cenderung memberikan perkiraan konsentrasi yang berlebih (overestimate).

d. Metode Shen dan Hung

Asumsi dari metode ini adalah bahwa transpot sedimen adalah sebuah fenomena yang kompleks bahwa tak ada satu angkapun dari bilangan-bilangan Reynolds, Froude atau kombinasi dari parameter-parameter tersebut dapat dipakai untuk menguraikan gerakan sedimen pada semua kondisi (Simons dan Senturk, 1992). Shen & Hung merekomendasikan sebuah persamaan regresi berdasarkan data yang tersedia untuk analisis rekayasa transpor sedimen. Mereka memilih konsentrasi sedimen sebagai varibel yang dicari dan kecepatan jatuh (ft/detik) dari diameter rata-rata dasar saluran, kecepatan aliran u dalam ft/detik, dan slope energi sebagai varibel-varibel yang independen. Konsentrasi sedimen dalam ppm diberikan sebagai sei pangkat dari parameter aliran berdasarkan 587 data set dalam jangkauan ukuran pasir dari diameter partikel dasar saluran.

( )32ppm Sh872.503,109Sh589.309,326Sh747.214,324459.404,107Clog +−+−= ..............(2.127)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 77: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

87

dimana : 00750189.0

31988.0

57159.0uSSh ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

ω= ....................................................................................(2.128)

e. Metode Brownlie Brownlie mengusulkan persamaan berikut ini untuk konsentrasi sedimen, Cppm:

( )

3301.0

s

h6601.0f

978.1

s

cBppm d

RS

gd1Guu

c7115C−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟

⎜⎜

−= ............................................(2.129)

dan

( )1606.0

g1405.0

f529.0

c*s

cgo S596.4

gd1Gu

F −− στ=−

= .................................................(2.130)

dimana :

u = kecepatan rata-rata

uc = kecepatan yang diberikan dalam tegangan geser kritis Shields dimensionless τ*c, Fgo = angka Froude butiran kritis

τ*c = parameter Shield kritis

Rh = radius hidraulik

Sf = kemiringan geser

σg = standar deviasi geometris dari material dasar saluran dan besarnya = 1

untuk material seragam

cB = koefisien, bernilai satu untuk data lab dan 1.268 untuk data lapangan

Parameter Shields kritis dihitung dari persamaan berikut ini seperti yang

didefinisikan oleh Brownlie,

( ) Y7.7c* 1006.0Y22.0 −+=τ …….........................................................................(2.131)

dimana :

6.0

gs RY

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

ρρ−ρ

= ........................................................................................(2.132)

dimana :

Rg = angka Reynolds butiran yang didefinisikan sebagai,

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 78: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

88

ν=

350

ggd

R ………………………………………………………………...(2.133)

ν = viskositas kinematik air.

2. Perhitungan Sedimen Dasar (Bed Load)

a. Pengukuran secara langsung

Pengukuran secara langsung adalah metode pengukuran dengan cara

mengambil sampel secara langsung dari sungai dengan menggunakan alat ukur

sedimen dasar. Sampel yang diperoleh dianalisa di laboratorium. Dari analisis di

laboratorium di dapat analisis saringan (grain size) dan density.

b. Pengukuran secara tidak langsung

Proses sedimentasi

Pengukuran muatan sedimen dasar secara tidak langsung dapat dilakukan

dengan cara pemetaan endapan sedimen secara berkala.Pada evaluasi

muatan sedimen dasar maka material ha;us terutama yang berasal dari

endapan muatan sedimen melayang dipisahkan dari total volume

endapan, berat jenis endapan harus ditentukan dengan teliti, data sedimen

melayang juga dapat diperoleh dari pengukuran lokasi pos duga air, yang

alirannya masuk dan keluar waduk. Volume endapan sedimen dasar,

diperoleh dengan cara mengurangi volume endapan sedimem melayang

yang masuk dan keluar waduk.

Pemetaan dasar sungai

Laju dari muatan sedimen dasar dapat diperoleh dengan cara

memperkirakan propogasi gugus pasir (propogation of dune) yang

dihitung dengan cara pemetaan dasar sungai secara berkala. Pemetaan

dapat dilakukan dengan cara:

o Teknik perahu bergerak, untuk pemetaan profil penampang

longitudinal.

o Dengan menggunakan echo ounding, untuk pengukuran kedalaman di

suatu titik tetap atau beberapa titik di suatu penampang untuk

memantau kedalaman dan pergerakan gugus pasir.

o Perkiraan muatan sedimen dengan rumus empiris.

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 79: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

89

Untuk perhitungan volume sedimen dapat digunakan rumus sebagai berikut :

AFxRsPs = ...............................................................................................(2.134)

dimana :

Ps = Volume sedimen (m3)

Rs = FV (sedimentasi tahun – tahun yang telah lalu)

F = Kapasitas waduk (m3 / tahun)

V = Volume sedimen seluruhnya (m3)

A = Luas daerah pengaliran (Km2)

c. Volume Sedimen Total

Volume sedimen total adalah hasil penjumlahan suspended load dan bed load.

2.3.8 Stabilitas Alur

Bila air mengalir dalam sebuah saluran, maka pada dasar saluran akan

timbul suatu gaya bekerja searah dengan arah aliran. Gaya ini yang merupakan

gaya tarik pada penampang basah disebut gaya seret (tractive force).

Butiran pembentuk alur sungai harus stabil terhadap aliran yang terjadi.

Karena pengaruh kecepatan, aliran dapat mengakibatkan gerusan pada talud dan

dasar sungai. Aliran air sungai akan memberikan gaya seret (τ0) pada penampang

sungai yang besarnya adalah (Kodoatie dan Sugiyanto, 2001) :

τ = ρw x g x h x I ....................................................................................... (2.135)

dimana:

ρw = rapat massa air (kg/m3)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

h = tinggi air (m)

I = kemiringan alur dasar sungai

Kecepatan aliran sungai juga mempengaruhi terjadinya erosi sungai.

Kecepatan aliran yang menimbulkan terjadinya tegangan seret kritis disebut

kecepatan kritis (VCr). U.S.B.R. memberikan distribusi gaya seret pada saluran

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 80: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

90

empat persegi panjang berdasarkan analogi membrane seperti ditunjukkan pada

Gambar 2.19.

Erosi dasar sungai terjadi jika τ0 lebih besar dari gaya seret kritis (τcr) pada

dasar dan tebing sungai. Gaya seret kritis adalah gaya seret yang terjadi tepat pada

saat butiran akan bergerak. Besarnya gaya seret kritis didapatkan dengan

menggunakan Grafik Shield (dapat dilihat pada Gambar 2.20) dengan

menggunakan data ukuran butiran tanah dasar sungai.

Sumber: Kodoatie dan Sugiyanto, 2001 (Simons dan Senturk, 1992)

Gambar 2.19 Gaya Seret Satuan Maksimum

θ1 θ1

τs = 0,75 ρghSo

τb = 0,97 ρghSo

τs = 0,75 ρghSo

h

b = 4h

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 81: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

91

Sumber: Ven Te Chow, 1985 Gambar 2.20 Grafik Shield

2.3.8.1 Gaya Seret Pada Dasar Sungai

Besarnya gaya seret yang terjadi pada dasar sungai adalah:

bwb Ihg ××××= ρτ 97,0 ........................................................................(2.136)

dimana:

τb = gaya seret pada dasar sungai (kg/m2)

ρw = rapat massa air (kg/m3)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

h = tinggi air (m)

Ib = kemiringan alur dasar sungai

Kecepatan aliran kritis di dasar sungai terjadi pada saat τb = τcr.b. Maka:

bcrbw Ihg ,97,0 τρ =×××× .....................................................................(2.137)

hgI

w

bcrb ×××=

ρτ

97,0, ..............................................................................(2.138)

21

32

.1

bbcr IRn

V ××= ..................................................................................(2.139)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 82: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

92

dimana:

τcr.b = gaya seret kritis pada dasar sungai (kg/m2)

ρw = rapat massa air (kg/m3)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

h = tinggi air (m)

Ib = kemiringan alur dasar sungai

Vcr.b = kecepatan kritis dasar sungai (m/dt)

R = jari-jari hidrolik (m)

n = angka kekasaran manning (dapat dilihat kembali pada Tabel 2.16)

2.3.8.2 Gaya Seret Pada Tebing Sungai

Besarnya gaya seret yang terjadi pada tebing sungai adalah:

sws Ihg ××××= ρτ 75,0 ........................................................................(2.140)

dimana:

τs = gaya seret pada tebing sungai (kg/m2)

ρw = rapat massa air (kg/m3)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

h = tinggi air (m)

Is = kemiringan tebing sungai

Erosi dasar sungai juga dapat terjadi jika τs lebih besar dari gaya seret kritis

pada lereng sungai (τcr.s). Tegangan geser kritis pada lereng sungai tergantung

pada besarnya sudut lereng.

τcr,s = Kß. τcr ..............................................................................................(2.141) 2

1cos ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

φβββ tg

tgK ..........................................................................(2.142)

dimana: τcr = tegangan geser kritis

ß = sudut lereng sungai (o)

Ø = 30-40 (tergantung diameter butiran dari grafik pada Gambar 2.21)

Kecepatan aliran kritis di dasar sungai terjadi pada saat τs = τcr.s maka:

scrsw Ihg ,75,0 τρ =×××× ......................................................................(2.143)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 83: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

93

hgI

w

scrs ×××=

ρτ

75,0, ..............................................................................(2.144)

21

32

.1

sscr IRn

V ××= ...................................................................................(2.145)

dimana:

τcr.s = gaya seret kritis tebing sungai (kg/m2)

ρw = rapat massa air (kg/m3)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

h = tinggi air (m)

Is = kemiringan alur dasar sungai

Vcr.s = kecepatan kritis (m/dt)

R = jari-jari hidrolik (m)

n = angka kekasaran manning (dapat dilihat kembali pada Tabel 2.16)

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 84: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

94

Grafik Hubungan Antara Diameter Butiran dan Ø dapat dilihat pada Gambar 2.21.

Sumber: Ven Te Chow, 1985

Gambar 2.21 Grafik Hubungan Antara Diameter Butiran dan Ø

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 85: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

95

2.3.9 Stabilitas Lereng

Anlisis stabilitas dengan metode Irisan dapat dijelaskan dengan

menggunakan gambar 2.22 dengan AC merupakan lengkungan lingkaran sebagai

permukaan bidang longsor percobaan. Apabila β < 530 , lingkaran kritis dapat

berupa ujung dasar talud (toe circle), lereng talud (slope circle), atau lingkaran

titik tengah (mid circle), tergantung pada letak lapisan keras yang berada dibawah

talud.

Tanah yang berada di atas bidang longsor percobaan dibagi dala beberapa

irisan tegak. Lebar dari tiap irisan tidak harus sama. Tegagan air pori dianggap

nol.

Untuk pengamatan keseimbangan (Braja M.Das, 1995) :

Nr = Wn cos α n

Tr = )( nd L∆τ = [ ] nLcF

∆+ φσ tan1

Fs = ∑

∑=

=

=

=

+∆

pn

nnn

pn

nnnn

W

WLc

1

1

sin

)tan.cos.(

α

φα ...................................................... (2.146)

Dimana :

Wn = berat irisan

Nr dan Tr = komponen tegak dan sejajar dari reaksi R

Pn dan P n+1 = gaya normal yang bekerja pada sisi-sisi irisan

Tn dan T n+1 = gaya geser yang bekerja pada sisi-sisi irisan

n

nn

bL

αcos)(

=∆

bn = lebar potongan

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id ) 

Page 86: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.undip.ac.id/34292/5/2010_chapter_II.pdf · 2013. 3. 17. · sedimen yang terjadi. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas tampungan saluran,

96

θ

Gambar 2.22 Skema Stabilitas Lereng

Letak titik pusat lingkaran ujung dasar talud dapat ditentukan dengan

menggunakan Tabel 2.18.

Tabel 2.18 Letak Titik Pusat Lingkaran Ujung Dasar Talud

Lereng Sudut Lereng Sudut-sudut petunjuk 1 : n β 2α 1α

3 :1

1 : 1

1 : 1,5

1 : 2

1 : 3

1 : 5

60°

45°

33°41’

25°34’

18°26’

11°19’

-29°

-28°

-26°

-25°

-25°

-25°

-40°

-38°

-35°

-35°

-35°

-37°

Sumber : Braja M.Das, 1995

ß

This  document‐  is  Undip  Institutional  Repository  Collection.  The  author(s)  or  copyright  owner(s)  agree  that  UNDIP‐IR  may,  without changing  the  content,  translate  the  submission  to  any medium  or  format  for  the  purpose  of  preservation.  The  author(s)  or  copyright owner(s) also agree that UNDIP‐IR may keep more than one copy of this submission for purpose of security, back‐up and preservation: 

( http://eprints.undip.ac.id )